ВУЗ:
Рубрика:
4. Определяется теплота, отдаваемая поверхностью
трубы в окружающее пространство посредством излучения
согласно закону Стефана – Больцмана [2]:
где Е – степень черноты; Т
w
– средняя по контуру попе-
речного сечения температура поверхности трубы, измерен-
ная в кельвинах;
Т
f
– температура среды в кельвинах; S=πdℓ - площадь
наружной поверхности трубы, [S] = 1 м
2
, [Q
u
] = 1 Вт.
5. Определяется плотность теплового потока на поверх-
ности трубы, обусловленная теплообменом посредством ес-
тественной конвекции
6. Определяется среднее (по контуру поперечного сече-
ния трубы) значение коэффициента теплоотдачи для каждого
температурного режима по формуле Ньютона (1)
7. Определяются критерии подобия Nu
f
, Gr
f
, Pr
f
:
где в качестве определяемой температуры используется
температура среды Т
f
; критерий Прандтля для воздуха мож-
но принять Pr
f
= 0,7; q = 9,81 м/с
2
– ускорение свободного
падения ; β
f
= 1/T
f
– коэффициент объемного расширения ;
ρ
f
– плотность воздуха, определяемая из уравнения состояния
ρ
f
= P
0
/RT
f
(P
0
– давление окружающей среды в паскалях),
R = 287 Дж/(кг К) – газовая постоянная воздуха ;
λ
f
,μ
f
- соответственно теплопроводность и динамическая
вязкость воздуха, определяемые в зависимости от температу-
ры среды T
f
согласно эмпирическим зависимостям
8. Результаты расчетов сводятся в таблицу 2
Таблица 2
Результаты обработки опытных данных
№ ежима
Q,Вт
Q
w
Вт
Q
w
, Вт/м
2
T
w,
K
α, Вт/(м
2
К)
Nu
f
(GrPr)
f
ℓq Nu
f
ℓq
(GrPr)
f
)3(,
100100
67,5
5
4
4
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
f
w
u
T
T
Q
ε
)4(1,
2
м
Вт
q
d
QQ
S
Q
q
w
uk
w
=
−
==
l
π
(
)
,Pr,,
2
23
f
f
f
f
ffw
f
f
f
dTTq
Gz
d
Nu
α
ν
μ
ρβ
λ
α
=
−
==
Км
Вт
T
f
f
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
= ,
273
0245,0
82,0
λ
2
683,0
5
,
273
1072,1
м
сН
T
f
f
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
μ
4. Определяется теплота, отдаваемая поверхностью падения ; βf = 1/Tf – коэффициент объемного расширения ;
трубы в окружающее пространство посредством излучения ρf – плотность воздуха, определяемая из уравнения состояния
согласно закону Стефана – Больцмана [2]: ρf = P0/RTf (P0 – давление окружающей среды в паскалях),
5 R = 287 Дж/(кг К) – газовая постоянная воздуха ;
⎡⎛ T ⎞ 4 ⎛ T f ⎞ 4 ⎤ λf ,μf - соответственно теплопроводность и динамическая
Qu = 5,67ε ⎢⎜ w ⎟ − ⎜⎜ ⎟⎟ ⎥ , (3)
⎢⎣⎝ 100 ⎠ ⎝ 100 ⎠ ⎥⎦ вязкость воздуха, определяемые в зависимости от температу-
ры среды Tf согласно эмпирическим зависимостям
где Е – степень черноты; Тw – средняя по контуру попе- 0 ,82
речного сечения температура поверхности трубы, измерен- ⎛ Tf ⎞ Вт
λ f = 0,0245⎜⎜ ⎟⎟ ,
ная в кельвинах; ⎝ 273 ⎠ м⋅К
Тf – температура среды в кельвинах; S=πdℓ - площадь
наружной поверхности трубы, [S] = 1 м2, [Qu] = 1 Вт. 0 , 683
5. Определяется плотность теплового потока на поверх- ⎛T ⎞ Н ⋅с
μ f = 1,72 ⋅ 10 ⎜⎜ f ⎟⎟
5
,
ности трубы, обусловленная теплообменом посредством ес- ⎝ 273 ⎠ м2
тественной конвекции
8. Результаты расчетов сводятся в таблицу 2
Q Q − Qu Вт Таблица 2
qw = k = , qw = 1 2 ( 4)
S πdl м
6. Определяется среднее (по контуру поперечного сече- Результаты обработки опытных данных
ния трубы) значение коэффициента теплоотдачи для каждого
Qw, Вт/м2
α, Вт/(м2 К)
температурного режима по формуле Ньютона (1)
№ ежима
(GrPr)f
(GrPr)f
ℓq Nuf
Qw Вт
Tw, K
Q,Вт
7. Определяются критерии подобия Nuf, Grf, Prf :
Nuf
ℓq
αd qβ (Tw − T f )d 3 ρ 2f νf
Nu f = , Gz f = , Pr f = ,
λf μ 2
f αf
где в качестве определяемой температуры используется
температура среды Тf ; критерий Прандтля для воздуха мож-
но принять Prf = 0,7; q = 9,81 м/с2 – ускорение свободного
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
