Обтекании труб и пучков

Расчетные формулы по теплоотдаче при поперечном

ЖИДКОСТИ

ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ДВИЖЕНИИ

В следующих формулах (146) — (159) определяющие величины - наружный диаметр трубок (проволоки) и средняя температура жидкости (кроме ); скорость потока подсчитывается по самому узкому поперечному сечению канала (пучка); и — относительные поперечный и продольный шаги.

А. Одиночная труба. Для одиночной круглой трубы средняя теплоотдача при нагревании жидкости определяется следующими формулами

при

; (146)

при

; (147)

при

. (148)

Для тонкой проволоки и круглой трубы в потоке трансформаторного масла при имеем

. (149)

При охлаждении жидкости показатель степени отношения вместо 0,25 принимается равным 0,2. Для газов поправка не имеет смысла. Поправка на влияние угла атаки при обтекании труб под углом находится по рис. 11.

Б. Трубные пучки с гладкой поверхностью. Средняя теплоотдача для труб, расположенных в глубинном ряду шахматного пучка (рис. 12):

при и

; (150)

при и

; (151)

при , ,

при (152)

при (153)

при , ,

. (154)

Для коридорных пучков (рис. 12):

при и

; (155)

при и

; (156)

при , и

; (157)

при , и

. (158)

При обтекании шахматных и коридорных пучков жидкими металлами

. (159)

Формула применяется при , , , .

Средняя теплоотдача всего пучка гладких труб

, (160) где — средняя теплоотдача трубы в глубинном ряду пучка при , определяется по формулам (150)—(159); — поправка на влияние угла атаки, находится по рис. 13; — поправка, учитывающая зависимость теплоотдачи от числа z рядов труб в пучке, определяется по рис. 14.

В. Трубные пучки из оребренных труб. Для пучков из труб с круглыми ребрами коэффициент теплоотдачи с оребренной стороны (рис. 15) определяется формулой

, (161) где ; ; отнесен к полной поверхности оребренных труб.

Скорость газа находится по узкому сечению

, (162)

где — толщина ребра; — площадь фронтального сечения теплообменника; — поперечный шаг труб; h— высота ребра; b— шаг ребер.

Неравномерность теплоотдачи по высоте ребра учитывается коэффициентом

При коридорном расположении оребренных труб в формуле (161) принимается С=0,105, n=0,72. Количество поперечных рядов z в пучке учитывается : при n=1, 2, 3, 4 и более =1,6; 1,3; 1,1; 1,0 соответственно. Расположение труб в пучке учитывается : при 1,4; 1,7; 2 и более коэффициент =0,85; 0,96; 1,0 соответственно ( - продольный шаг труб). Формула (161) справедлива при , , .

При шахматном расположении оребренных труб в формуле (161) принимается С=0,23; n=0,65. Коэффициент

, (163) где - диагональный шаг труб в пучке.

Коэффициент представлен ниже:

z ………… 1 4 6 8 10 16 20

………… 0,8 0,95 0,98 0,99 1,0 1,015 1,025

Формула (161) справедлива при , , , .

Свойства потока газа , определяются по его средней темпе­ратуре .

Коэффициент теплопередачи через ребристую стенку

, (164) где — приведенный коэффициент теплоотдачи снаружи оребренной поверхности; — коэффициент теплоотдачи со стороны оребренной поверхности, находится по формуле (161); — площадь внутренней поверхности несущей трубки; площадь полной наружной поверхности оребренной трубки вместе с поверхностью ребер; - коэффициент эффективности круглого ребра постоянной толщины, определяется из графика рис. П.8 Приложения; — число Био, — теплопроводность материала ребра; , — площади поверхности ребер и стенки трубы в промежутках между ребрами; —толщина стенки; - теплопроводность материала стенки.

Тепловой поток через ребристую стенку при постоянных температурах обеих жидкостей и

, (165)

где — полная оребренная поверхность теплообмена всего пучка труб.

Дата добавления: 2014-11-08