Теплоотдача при турбулентном движении жидкости в трубах

При турбулентном потоке жидкость весьма интенсивно перемешивается и естественная конвекция практически не оказьшает влияния на теплоотдачу. Поэтому из совокупности определяющих чисел подобия может быть исключено число Грасгофа. Температура жидкости по сечению ядра практически постоянна, Прн нагревании жидкости интенсивность теплоотдачи выше, чем при охлаждении. Направление теплового потока, как и в предыдущих уравнениях, также учитывается отношением {Рг^ Ргрт) •

Для определения среднего по длине коэффициента теплоотдачи при развитом турбулентном движении (Ке > 10 000) академик М. А. Михеев рекомендует следующее критериальное уравнение:

№_ш = 0,021Яе™ Р_Г^\Рг_ж Трг^Щ Для воздуха эта формула упрощается и принимает вид

^=0,018Яе^.

(2.106)

(2.107)

Формулы (2.106) и (2.107) применимы в пределах 10 000 < Ке_ж^< 5Т0⁶, Рг_ж — 0,6-^-2500. За определяющую температуру принята средняя температура жидкости, за определяющий размер - внутренний диаметр трубы, за определяющую скорость - средняя скорость потока жидкости в трубе.

В критериальных уравнениях (2.106) и (2.107) поправочный коэффициент ё/ зависит от соотношения Ш и

числа Ке, его значение определяется по табл. 2.3.

Рис. 2.26. Элемент изогнутой трубы-змеевика

,• При турбулентном течении жидкости в изогнутых трубах-змеевиках (рис. 2.26) вследствие центробежного эффекта в поперечном сечении трубы возникает вторичная циркуляция, наличие которой приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи а. Расчет теплоотдачи в змеевиках можно вести по формулам (2.106) и (2.107) для прямых труб, но полученное значение а следует умножить на поправочный коэффициент

ё_ам=1 + 3,6<//Х?, (2.Ю8)

где й- внутренний диаметр трубы; В - диаметр спирали.

Таблица 2.3 Значение коэффициента ё/ в зависимости от Ш и Ке при турбулентном режиме

„*»%* т	., 1 -;),;. ц- \ ' ■-:'•■		ё{ при Ш
МО^4	1,34	1,23		1,13	1,03
5-10^4	1,18	1,13		1,08	1,02
НО^5	1,15	1,10		1,06	1,02
1-10^6	1,08	1,05		1,03	1,01

Дата добавления: 2014-01-04