Лабораторный практикум по теплоснабжению. - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Рубрика: 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – экспериментально определить ло-
кальные и средние по длине трубы значения коэффициента
теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубе
при разных скоростях движения и сопоставить результаты
опытов с известными критериальными зависимостями.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Рабочие процессы в различных теплообменных уст-
ройствах, как правило, основаны на конвективном теплооб-
мене между твердой поверхностью тела и омывающей его
жидкостью (в том числе и газа) , а его интенсивность зави-
сит в первую очередь от разности температур жидкости и
поверхности ( температурного напора ), а также определя-
ется гидродинамическими условиями обтекания поверхно-
сти и теплофизическими свойствами жидкости.
Для расчета теплового потока обычно используют
формулу Ньютона, согласно которой плотность теплового
потока q пропорциональна температурному напору:
=q
α (T
f
– T
w
) , (1)
где [q] = 1 Вт/м
2
; α – коэффициент теплоотдачи, [α] =
1 Вт/(м
2
⋅К); Т
f
– температура жидкости вдали от стенки; Т
w
– температура поверхности теплообмена (стенки).
Для конвективного теплообмена в каналах основными
критериями подобия являются :
критерий Нуссельта:
λ
α
l
=Nu
, (2)
характеризующий отношение между потоком теплоты от
жидкости к поверхности тела (теплоотдачей) и потоком теп-
лоты теплопроводностью в жидкости у стенки:
λ – коэффициент теплопроводности жидкости;
ℓ - характерный размер;
критерий Рейнольдса
ν
lw
=Re , (3)
характеризующий отношение между инерционной силой и
силой внутреннего трения в жидкости (вязкости). В крите-
рии Рейнольдса w – среднемассовая продольная скорость
жидкости; ℓ - характерный размер (для круглых труб ℓ = d ) ;
ν – кинематическая вязкость жидкости;
критерий Прандтля
а
ν
=Pr , (4)
характеризующий совокупное отношение между силами
инерции и вязкости и потоками теплоты – конвективным и
вынужденным. Для газов критерий Рr определяется только
атомностью и его значение близко к единице. Входящая в
выражение величина
а является температуропроводностью
среды;
критерий Пекле 
     ЦЕЛЬ РАБОТЫ – экспериментально определить ло-                                          αl
кальные и средние по длине трубы значения коэффициента                               Nu =      ,                     (2)
                                                                                            λ
теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубе          характеризующий отношение между потоком теплоты от
при разных скоростях движения и сопоставить результаты        жидкости к поверхности тела (теплоотдачей) и потоком теп-
опытов с известными критериальными зависимостями.             лоты теплопроводностью в жидкости у стенки:
                                                                   λ – коэффициент теплопроводности жидкости;
                     ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ                                ℓ - характерный размер;
                                                                   критерий Рейнольдса
      Рабочие процессы в различных теплообменных уст-
ройствах, как правило, основаны на конвективном теплооб-                                     wl
мене между твердой поверхностью тела и омывающей его                                  Re =           ,                (3)
жидкостью (в том числе и газа) , а его интенсивность зави-                                   ν
сит в первую очередь от разности температур жидкости и
поверхности ( температурного напора ), а также определя-      характеризующий отношение между инерционной силой и
ется гидродинамическими условиями обтекания поверхно-         силой внутреннего трения в жидкости (вязкости). В крите-
сти и теплофизическими свойствами жидкости.                   рии Рейнольдса w – среднемассовая продольная скорость
      Для расчета теплового потока обычно используют          жидкости; ℓ - характерный размер (для круглых труб ℓ = d ) ;
формулу Ньютона, согласно которой плотность теплового         ν – кинематическая вязкость жидкости;
потока q пропорциональна температурному напору:                     критерий Прандтля

                     q = α (Tf – Tw) ,                 (1)                                     ν
                                                                                        Pr =         ,                (4)
                                                                                                 а
      где [q] = 1 Вт/м2; α – коэффициент теплоотдачи, [α] =
1 Вт/(м2 ⋅К); Тf – температура жидкости вдали от стенки; Тw   характеризующий совокупное отношение между силами
– температура поверхности теплообмена (стенки).               инерции и вязкости и потоками теплоты – конвективным и
      Для конвективного теплообмена в каналах основными       вынужденным. Для газов критерий Рr определяется только
критериями подобия являются :                                 атомностью и его значение близко к единице. Входящая в
      критерий Нуссельта:                                     выражение величина а является температуропроводностью
                                                              среды;
                                                                   критерий Пекле

Страницы