Теплоотдача плоской и цилиндрической поверхностей.

Если определяющий размер (L,мм) плоской и ли цилиндрической поверхности и ее температурный напор t-t_c удовлетворяют неравенству:

[ град ], (1.4)

то движение жидкости подчиняется закону 1/4 степени. В противном случае имеет место теплообмен по закону 1/3 степени.

Пусть теплообмен подчиняется закону 1/4, тогда коэффициент теплоотдачи будет определятся следующими формулами:

а) для вертикальной поверхности:

(1.5.1)

б) для горизонтально ориентированной поверхности, обращенной нагретой стороной вверх

(1.5.2)

в) для горизонтально ориентированной поверхности, обращенной нагретой стороной вниз

(1.5.3)

В коэффициент А₂ вошли все физические параметры среды:

(1.5.4)

 

Пусть теплообмен подчиняется закону 1/3.

а) для вертикальной поверхности:

(1.6.1)

б) для горизонтально ориентированной поверхности, обращенной нагретой стороной вверх

(1.6.2)

в) для горизонтально ориентированной поверхности, обращенной нагретой стороной вниз

(1.6.3)

В коэффициент А₃ вошли все физические параметры среды:

(1.6.4)

 

 

Пример 1.1.

Определить конвективный коэффициент теплоотдачи вертикального диска диаметром h= 100 мм. Средняя температура диска t = 100°C, температура среды t_c = 60°C, давление воздуха нормальное, конвекция естественная.

Решение.

Определяем закон теплообмена:

[град]

Следовательно теплообмен подчиняется закону 1/4.

t_m = 0,5 (100 +60) = 80°C

Находим А₁ = 1,29

По формуле находим значение коэффициента теплоотдачи

[Вт/м² град]

 

Пример 1.2.

Определить конвективный коэффициент теплоотдачи вертикально ориентированной плоскости высотой h = 0,6 м. Средняя температура плоскости t_s = 80 °C, температура среды t_c = 20 °C. Конвекция естественная, давление воздуха нормальное.

Решение.

Определяем закон теплообмена:

[град]

т.е. теплообмен подчиняется закону 1/3. Тогда

a_к =1,49 - 60^1/3 = 1,49 × 3,92 = 5,85 [Вт/м² град]