Перенос тепла при принудительной конвекции.

 

Re_кр=10⁵

где a - коэффициент теплоотдачи

V - скорость

l - длина обдува

n - кинематическая вязкость

а) ламинарное движение жидкости

Re_f < 10⁵

б) турбулентное движение жидкости

Re_f ³ 10⁵

Задача.1.

Сопротивление обдувается продольным потоком воздуха, t_f = 20°C, скорость 2 м/сек. Средняя температура поверхности сопротивления t=80°C, длина сопротивления l=10 см. Определить конвективный коэффициент теплоотдачи.

 

Теплоотдача при движении жидкости в трубах.

V=G/f

где V - скорость расхода жидкости;

G - расход жидкости м³ /сек

f - поперечное сечение трубы в м²

где V - скорость

d - диаметр трубы

n - кинематическая вязкость

 

Re_f < 2200 - ламинарный режим

Re_f = 2200 - 10⁴ - переходной режим

Re_f > 10⁴ - турбулентный режим

 

Турбулентный режим

t_f = 0.5 (t’_f + t’’_f)

 

Значения e_L при турбулентном режиме

Re	отношение l/d
104	1.65	1.5	1.34	1.23	1.17	1.13	1.07
2×104	1.51	1.4	1.27	1.18	1.13	1.1	1.05
5×104	1.34	1.27	1.18	1.13	1.1	1.08	1.04
105	1.28	1.22	1.15	1.1	1.08	1.06	1.03
106	1.14	1.11	1.08	1.05	1.04	1.03	1.02

 

- поправка на неизотермичность

где T_f, T_w - среднее значение температур газа и трубы.

- поправка на искривление трубы;

- диаметр трубы;

- радиус искривления трубы.

 

Ламинарный режим

 

Поправка на конечность трубы.

l/d
e‘L	1.9	1.7	1.44	1.28	1.17	1.13	1.05

Для воздуха:

 

Переходной режим

Безразмерный коэффициент К.

Ref × 10-3	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5
K	1.9	2.2	3.3	3.8	4.4		10.3	15.5	19.5		33.3

 

 

Задача 1.

Определить коэффициент теплоотдачи при течении воды в горизонтальной круглой трубе диаметром 4 мм и длиной 400 мм. Расход жидкости.00001 м³/сек. Средняя температура воды 20°С, температура стенки 25°С.

Задача 2.

Решить предыдущую задачу для воздуха, продуваемого через трубу со скоростью 8 м/сек.

Задача 3.

В горизонтальной круглой трубе диаметром 5 мм и длиной 400 мм течет вода со средней скоростью 2,5 м/сек при температуре 20°С. Труба изогнута в виде петли с радиусом кривизны 50 мм. Определить коэффициент теплоотдачи.