Лабораторный практикум по теплоснабжению. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Рубрика: 

PrRe==
а
w
Pe
l
, (5)
характеризующий отношение между потоком теплоты,
переносимым движущейся жидкостью (конвективным), и
потоком теплоты теплопроводностью при одинаковом тем-
пературном напоре;
критерий Грасгофа
2
3
ν
β
Tg
Gr
Δ
=
l
, (6)
характеризующий отношение между подъемной силой в
жидкости, возникающей вследствие разности плотностей, и
силой вязкости. В формуле (6) β – коэффициент объемного
расширения жидкости ; ∆Т – разность температур жидкости
и стенки.
В случае вынужденной конвекции при течении жидко-
сти в трубах и каналах анализ методами теории подобия
приводит в общем случае к функциональной связи:
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
d
GrfNu
l
Pr,,Re, , (7)
где ℓ ⁄ d – отношение длины трубы к ее диаметру, учи-
тывающее изменение теплоотдачи по длине трубы на на-
чальном участке. При ламинарном режиме течения
(
2300Re ≤=
ν
wd
) в общем случае на теплоотдачу при вы-
нужденном движении оказывает влияние свободная конвек-
ция, что и учитывается введением в число независимых ар-
гументов критерия Gr. Однако влияние свободной конвек-
ции на теплоотдачу ощущается лишь в том случае, когда
имеет место так называемый вязкостно-гравитационный ре-
жим течения теплоносителя (Gr Pr≥ 8 · 10
5
). В остальных
случаях влиянием свободной конвекции пренебрегают, и
функциональная зависимость (7) принимает вид
Nu = f (Re, Pr, ℓ/ d) (8)
При развитом турбулентном режиме течения (Re ≥ 10
4
)
общий вид функциональной зависимости остается тем же.
Экспериментальные данные по теплоотдаче при выну-
жденной конвекции обычно обобщают в виде степенной за-
висимости
Nu = с Re
n1
Pr
n2
(9)
ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВ-
КИ
Экспериментальная установка (рис.1) состоит из пуль-
та управления с четырьмя блоками измерений (мощности,
давлений , температуры), макета рабочего участка, микро-
процессора с клавиатурой и телевизионного монитора ,
подключенных к пульту.
Рабочий участок установки (рис.2) представляет из се-
бя трубку из нержавеющей стали с внутренним диаметром
d = 8,5 ± 0,01 мм, через
которую с помощью вентилятора 11
с электродвигателем подкачивается воздух. Расход (и ско-
                         wl                                   гументов критерия Gr. Однако влияние свободной конвек-
                  Pe =      = Re Pr ,                   (5)   ции на теплоотдачу ощущается лишь в том случае, когда
                         а
                                                              имеет место так называемый вязкостно-гравитационный ре-
     характеризующий отношение между потоком теплоты,         жим течения теплоносителя (Gr Pr≥ 8 · 105). В остальных
переносимым движущейся жидкостью (конвективным), и            случаях влиянием свободной конвекции пренебрегают, и
потоком теплоты теплопроводностью при одинаковом тем-         функциональная зависимость (7) принимает вид
пературном напоре;
     критерий Грасгофа                                                        Nu = f (Re, Pr, ℓ/ d)                   (8)
                         gl3 βΔT
                    Gr =         ,                (6)              При развитом турбулентном режиме течения (Re ≥ 104)
                              2
                               ν                              общий вид функциональной зависимости остается тем же.
характеризующий отношение между подъемной силой в                  Экспериментальные данные по теплоотдаче при выну-
жидкости, возникающей вследствие разности плотностей, и       жденной конвекции обычно обобщают в виде степенной за-
силой вязкости. В формуле (6) β – коэффициент объемного       висимости
расширения жидкости ; ∆Т – разность температур жидкости
и стенки.                                                                         Nu = с Ren1 Prn2                    (9)
     В случае вынужденной конвекции при течении жидко-
сти в трубах и каналах анализ методами теории подобия
приводит в общем случае к функциональной связи:                     ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВ-
                                                                                   КИ
                         ⎛             l⎞
                  Nu = f ⎜ Re, Gr , Pr, ⎟ ,             (7)
                         ⎝             d⎠                           Экспериментальная установка (рис.1) состоит из пуль-
      где ℓ ⁄ d – отношение длины трубы к ее диаметру, учи-   та управления с четырьмя блоками измерений (мощности,
тывающее изменение теплоотдачи по длине трубы на на-          давлений , температуры), макета рабочего участка, микро-
чальном участке. При ламинарном режиме течения                процессора с клавиатурой и телевизионного монитора ,
       wd                                                     подключенных к пульту.
( Re =     ≤ 2300 ) в общем случае на теплоотдачу при вы-           Рабочий участок установки (рис.2) представляет из се-
      ν
нужденном движении оказывает влияние свободная конвек-        бя трубку из нержавеющей стали с внутренним диаметром
ция, что и учитывается введением в число независимых ар-       d = 8,5 ± 0,01 мм, через которую с помощью вентилятора 11
                                                              с электродвигателем подкачивается воздух. Расход (и ско-

Страницы