Тепломассообмен. Лабейш В.Г - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

значение коэффициента теплоотдачи наблюдается на лобовой образующей
цилиндра (φ=0), где толщина пограничного слоя наименьшая. По поверхности
цилиндра в направлении движения жидкости интенсивность теплообмена резко
падает и при φ=90-100° достигает минимума. Это изменение связано с нарастанием
толщины пограничного слоя, который как бы изолирует поверхность трубы от
основного потока. В кормовой части трубы
коэффициент теплоотдачи снова
возрастает за счет улучшения отвода теплоты вследствие вихревого движения и
перемешивания жидкости. При малых значениях
Re интенсивность теплообмена в
вихревой зоне ниже, чем в лобовой точке.
По мере увеличения числа
Re за счет роста интенсивности вихревого движения в
области отрыва коэффициент теплоотдачи увеличивается.
Теоретический расчет распределения теплоотдачи по всей окружности трубы
отсутствует. Основным методом изучения является опыт.
Средний коэффициент теплоотдачи α определяется из формулы Ньютона
)tt(FQ
жcк
−
α
=
, (16)
где
- тепловой поток, отдаваемый с поверхности трубы омывающему потоку
жидкости, Вт;
к
Q
t
c
, t
ж
- средняя температура поверхности цилиндра и жидкости, °С;
F
- площадь поверхности цилиндра, м
2
.
В результате анализа и обобщения опытных данных для расчета среднего по
периметру труб коэффициента теплоотдачи рекомендуют ряд уравнений подобия.
Например, для воздуха при Re
d,ж
>10
3
:
6,0
ж,d
ж,d
Re245,0Nu = , (17)
где
ж
ж,d
d
Nu
λ
α
= - число Нуссельта;
ж
ж,d
wd
Re
ν
= - число Рейнольдса.
При вычислении чисел подобия за определяющий линейный размер принимают
внешний диаметр цилиндра d
, определяющей температурой является средняя
температура жидкости t
ж
. Соотношение (17) справедливо, когда угол атаки,
составленный направлением движения потока и осью трубы, равен 90°.
3. Методика выполнения работы
Опытная установка (рис. 5) состоит
из тонкостенного дюралевого цилиндра 1
длиной l=202,5 мм и внешним диаметром d=21,5 мм. Внутри цилиндра расположен
электрический нагреватель
2, мощность которого измеряется ваттметром 3 и
регулируется лабораторным автотрансформатором в пределах 40-100 Вт. Для
измерения температуры на поверхности цилиндра по периметру зачеканены четыре
хромель-копелевые дифференциальные термопары, измеряющие температурный
20

Страницы