Теоретические основы теплотехники. Тепломассообмен. Бухмиров В.В - 20 стр.

UptoLike

Рубрика: 

-20-
l
εε=
t
mnk
PrReGrcNu
; (5)
при свободной конвекции
t
mn
PrGrcNu ε= . (6)
В формулах (4)÷(6): с, n, m, k – эмпирические постоянные; Nu =
α l
0
/λ
определяемый критерийчисло Нуссельта; Re =
w l
0
/νопределяющий кри-
терий Рейнольдса; Pr =
ν/aопределяющий критерий Прандтля;
Gr = (
g l
0
3
/ν
2
)⋅β⋅Δt – определяющий критерий Грасгофа; ε
t
поправочный ко-
эффициент, учитывающий зависимость теплофизических свойств жидкости от
температуры;
ε
l
поправочный коэффициент, учитывающий особенность теп-
лообмена на начальном участке гидродинамической и тепловой стабилизации
течения в трубах и каналах;
l
0
определяющий (характерный) размер системы
теплообмена, м; w определяющая скорость, м/с; g =9,8 м/с
2
ускорение сво-
бодного падения; Δt = t
c
– t
ж
температурный напор теплоотдачи,
о
С (К).
Часто для расчета поправочного коэффициента
ε
t
используют формулу
25,0
c
ж
t
Pr
Pr
=ε , (7)
где Pr
ж
критерий Прандтля жидкости, который находят по таблицам свойств
жидкости при температуре жидкости, а Pr
с
критерий Прандтля жидкости, но
его находят по таблицам свойств жидкости при температуре поверхности теп-
лообмена (стенки).
Физические свойства текучей среды (λкоэффициент теплопроводности,
Вт/(мК);
νкинематический коэффициент вязкости, м
2
/с; акоэффициент
температуропроводности, м
2
/с; βкоэффициент объемного расширения, 1/К),
входящие в критериальные уравнения находят в справочных таблицах [1, 2]
при так называемой определяющей (характерной) температуре (t
0
), которая
наиболее точно учитывает влияние температурного поля жидкости на эти свой-
ства.
Для газов коэффициент объемного расширения в таблицах физических
свойств не приводится, поскольку он легко рассчитывается по формуле
273t
1
T
1
00
+
==β , (8)
где Т
0
характерная температура, К.
При движении жидкости в каналах некруглого поперечного сечения в ка-
честве определяющего размера используют так называемый эквивалентный или
гидравлический диаметр
П
f4
0
=l , (9)
где f – площадь поперечного живого сечения канала, м
2
; Псмоченный пери-
метр канала, м.
     Nu = c Gr k Re n Pr m ε t ε l ;                                    (5)
    — при свободной конвекции
     Nu = c Gr n Pr m ε t .                                             (6)
    В формулах (4)÷(6): с, n, m, k – эмпирические постоянные; Nu = α l0/λ –
определяемый критерий — число Нуссельта; Re = w l0/ν – определяющий кри-
терий Рейнольдса; Pr = ν/a – определяющий критерий Прандтля;
          3 2
Gr = (g l0 /ν )⋅β⋅Δt – определяющий критерий Грасгофа; εt – поправочный ко-
эффициент, учитывающий зависимость теплофизических свойств жидкости от
температуры; εl – поправочный коэффициент, учитывающий особенность теп-
лообмена на начальном участке гидродинамической и тепловой стабилизации
течения в трубах и каналах; l0 – определяющий (характерный) размер системы
теплообмена, м; w– определяющая скорость, м/с; g =9,8 м/с2 – ускорение сво-
бодного падения; Δt = ⎪tc – tж⎪ – температурный напор теплоотдачи, оС (К).
    Часто для расчета поправочного коэффициента εt используют формулу
                 0, 25
             ⎛ Pr ⎞
      ε t = ⎜⎜ ж ⎟⎟    ,                                               (7)
             ⎝ Prc ⎠
где Prж – критерий Прандтля жидкости, который находят по таблицам свойств
жидкости при температуре жидкости, а Prс – критерий Прандтля жидкости, но
его находят по таблицам свойств жидкости при температуре поверхности теп-
лообмена (стенки).
    Физические свойства текучей среды (λ – коэффициент теплопроводности,
Вт/(м⋅К); ν – кинематический коэффициент вязкости, м2/с; а – коэффициент
температуропроводности, м2/с; β – коэффициент объемного расширения, 1/К),
входящие в критериальные уравнения находят в справочных таблицах [1, 2]
при так называемой определяющей (характерной) температуре (t0), которая
наиболее точно учитывает влияние температурного поля жидкости на эти свой-
ства.
     Для газов коэффициент объемного расширения в таблицах физических
свойств не приводится, поскольку он легко рассчитывается по формуле
            1        1
      β=        =        ,                                             (8)
           T0 t 0 + 273
где Т0 – характерная температура, К.
     При движении жидкости в каналах некруглого поперечного сечения в ка-
честве определяющего размера используют так называемый эквивалентный или
гидравлический диаметр
            4f
      l0 =      ,                                                      (9)
             П
где f – площадь поперечного живого сечения канала, м2; П –смоченный пери-
метр канала, м.

                                       -20-