ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Остановимся на некоторых особенностях расчетов в отдельных случаях. Так, для коротких труб, длина которых менее
длины участка стабилизации, рекомендуются те же формулы, но с введением поправочного множителя
ε
l
, учитывающего
увеличение теплоотдачи в результате уменьшения средней толщины пограничного слоя. Величина этого множителя
определена экспериментально и приводится в справочниках в виде зависимости
ε
l
= f (Re, l / d).
При движении жидкости в изогнутых трубах (см. рис. 2.47) на макрообъемы
жидкости дополнительно еще действуют центробежные силы, вызывающие
дополнительное перемешивание и турбулизацию. В результате интенсивность
теплоотдачи увеличивается. Опыты показали, что и в этом случае расчет лучше вести по
тем же самым критериальным уравнениям, вводя (так принято) дополнительно
поправочный множитель
ε
r
= 1 + 1,78d/r.
Критериальные уравнения, приведенные на рис. 2.46, применяют и для расчета
теплоотдачи в каналах некруглого сечения (квадратного, прямоугольного, кольцевого и
др.). При этом в качестве определяющего размера принимается условный размер,
называемый эквивалентным диаметром
d
э
= 4F / П,
где F – площадь сечения канала; П – "смоченный", т.е. соприкасающийся с теплоносителем, периметр. Для каналов с
кольцевым сечением (в теплообменниках типа "труба в трубе")
d
э
определяется разностью наружного D и внутреннего d
диаметров кольца,
d
э
= D – d.
2.3.7 Теплоотдача при поперечном обтекании труб
и в трубных пучках
Ц
илиндрическая поверхность при поперечном обтекании является хорошим турбулизатором потока. Ламинарное, плавное и
безотрывное обтекание наблюдается здесь очень редко, только когда Rе < 5. В большинстве практических случаев при
обтекании цилиндра в задней (по ходу потока) его части происходит срыв пограничного слоя и турбулизация теплоносителя.
При постоянстве массового расхода в минимальном сечении потока (см. рис. 2.48,
а) средняя скорость течения наибольшая и
направлена так, что силы инерции увлекают частицы жидкости по направлению
х, что и является причиной их отрыва от
слоя и турбулизации.
С увеличением числа Rе интенсивность вихреобразования растет, уменьшается угол отрыва слоя
ϕ и при Rе > 1000 за
трубой возникает несглаживающаяся турбулентная дорожка.
Картина нарастания пограничного слоя для этого случая показана на рис. 2.48,
б. Толщина слоя увеличивается
симметрично от носовой части трубы к корме, в кормовой части при углах
ϕ = 95 … 115° происходит срыв, а после срыва
слой вновь начинает нарастать. Подобным же образом ведет себя и тепловой пограничный слой, и это хорошо объясняет
наличие трех максимумов на эпюре локальных значений
а, приведенной там же, на рис. 2.48, в. При Re < 10
абсолютный максимум имеет место на носовой зоне, при Re
≥ 10
5
– в кормовой части трубы.
Для расчетов среднего для всей поверхности значения коэффициента теплоотдачи
α на основании экспериментов
получены следующие критериальные уравнения:
d
w
R
Рис.
2.47
Течени
е
в
изогнутой трубе
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- …
- следующая ›
- последняя »
