Вынужденная конвекция

Конвективный теплообмен при движении жидкости (газа) в трубах

При турбулентном движении газов в трубе:

при 0,5 < Тст/Тг < 1,0

;

(3.10)

при 1,0< Тст/Тг <3,5

,

(3.11)

здесь Тст и Тг — средние температуры стенки трубы и потока газа в трубе, К.

Физические параметры газа относятся к температуре Тж.

Для жидкостей при Pr<100 коэффициент конвективной теплоотдачи определяют из выражения:

при нагревании (Тст>Тж)

;

(3.12)

при охлаждении (Тст<Тж)

.

(3.13)

Физические параметры в критериях Pr, Re и Nu относятся к средней температуре жидкости. Значение Pr относится к средней температуре стенки. При движении по прямой круглой трубе жидких металлов (Pr<<1) в области 15000 > (Pr×Re) > 300, коэффициент конвективной теплоотдачи может быть найден по формуле

.

(3.14)

При ламинарном движении жидкости (газа) в трубах коэффициент определяют по формуле

,

(3.15)

где L, d — длина и диаметр трубы, м.

В тех случаях ламинарного движения жидкости, когда произведение (Gr×Рr) > 5×105, свободная конвекция оказывает существенное влияние на коэффициент теплоотдачи. Такой режим течения жидкости называют вязкостно-гравитационным и определяют из зависимости

,

(3.16)

индексы "ст" и "г" означают, что соответствующие параметры выбираются при температуре стенки Tст и Тг=0,5×(Тж+Тст).