Тепломассообмен. Лабейш В.Г - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

путем ее интенсивного перемещения, так что по сечению ядра потока температура
жидкости практически постоянна. Резкое изменение температуры наблюдается
лишь внутри тонкого пристеночного (пограничного) слоя.
Величина теплового потока
Q (Вт) при конвективном теплообмене определяется
по формуле Ньютона
(
)
жc
ttFQ
α
=
, (12)
где α - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м
2
·К);
t
c
, t
ж
- температуры поверхности нагрева и жидкости,
о
С;
F
- поверхность нагрева, м
2
.
Опытом установлено, что процесс теплоотдачи при вынужденном движении
неразрывно связан со скоростью движения жидкости w
. Поэтому результаты
опытных данных в этом случае представляют зависимостью )
. Чтобы
распространить результаты отдельных опытов на группу подобных явлений, следует
обрабатывать их в виде чисел подобия (безразмерных комплексов).
w(f
=α
На основании опытных данных академиком М.А. Михеевым получено уравнение
подобия, описывающее теплообмен при турбулентном течении воздуха в круглой
трубе (при l/d>50):
Nu
d,ж
=0,018 Re , (13)
8,0
ж,d
где
ж
d
Nu
λ
α
=
- число Нуссельта, характеризующее теплообмен на границе стенка-
жидкость;
ж
wd
Re
ν
=
- число Рейнольдса, характеризующее соотношение сил инерции и
вязкости;
α - средний коэффициент теплоотдачи, Вт/(мК);
ж
ν - коэффициент кинематической вязкости, м
2
/с;
ж
λ - коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К).
За определяющую температуру принята средняя температура жидкости t
ж
, за
определяющий размер - внутренний диаметр трубы d.
3. Методика выполнения работы
Опытная установка (рис. 4) состоит из горизонтальной трубы
3 с внутренним
диаметром d
= 10 мм и длиной l = 1200 мм. Электрический нагреватель 4
равномерно намотан на внешнюю поверхность трубы. Мощность нагревателя
измеряется ваттметром
8, регулировка мощности производится лабораторным
автотрансформатором.
16