Тепломассообмен. Лабейш В.Г - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Вт/(м·К); - коэффициент объемного расширения, равный для газов 1/Тβ
ж
, 1/К; g -
ускорение свободного падения, м/с
2
; d - диаметр трубы, м.
Физические параметры (
) при вычислении чисел подобия Грасгофа и
Нуссельта и величину числа Прандтля выбирают из табл. П.2 приложения по
температуре окружающего воздуха; в качестве определяющего размера
принимается диаметр трубы.
жж
,λν
Определив значение числа Нуссельта, можно вычислить среднее расчетное
значение коэффициента теплоотдачи
α
для случая горизонтальной трубы.
При достаточной протяженности вертикальной поверхности, вдоль которой
перемещается поток воздуха при свободной конвекции, в начале соприкосновения
имеет место ламинарное течение в пристенном слое воздуха, которое затем
разрушается, образуя переходный режим, а далее полностью преобразуется в
турбулентное. Эти последовательные превращения режимов зависят от
температурного напора
жc
ttt
= , а также от протяженности омываемой
поверхности.
Для теплообмена вертикальной трубы, омываемой свободным потоком воздуха,
М. А. Михеевым рекомендованы следующие уравнения подобия:
при 10
3
<(Gr
d,ж
Pr
ж
)<10
9
(ламинарный режим)
Nu
h,ж
=0,76 (Gr
h,ж
Pr
ж
)
0,25
; (5)
при (Gr
h,ж
Pr
ж
)>10
9
(турбулентный режим)
Nu
h,ж
=0,15 (Gr
h,ж
Pr
ж
)
0,33
; (6)
В качестве определяющего линейного размера при расчете числа Грасгофа
принимают высоту трубы h. Для вычисления числа Нуссельта по последним
формулам физические параметры воздуха (
ж
ν
и
ж
λ
), входящие в числа подобия, и
величину числа Прандтля находят по температуре воздуха t
ж
из табл. П.2
приложения. Вычислив число Нуссельта, можно определить среднее расчетное
значение коэффициента теплоотдачи
α
для случая теплообмена вертикальной
трубы при свободной конвекции.
Индексы
d, h, ж в уравнениях подобия обозначают определяющий размер -
диаметр
d, высоту трубы h и определяющую температуру - температуру воздуха - t
ж
.
3. Методика выполнения работы
Схема установки для определения коэффициента теплоотдачи при свободном
движении воздуха в большом объеме представлена на рис. 2. Две дюралевые трубы
1 и 3 с наружным диаметром d = 28 мм и длиной l = 820 мм расположены одна
горизонтально, а другая вертикально. Внутри труб вмонтированы электрические
нагреватели
2 и 4, мощность которых измеряется ваттметрами 5 и 7. Регулировка
мощности нагревателей производится лабораторными автотрансформаторами. Для
8