2015-06-28
940
При течении жидкости в трубе или канале на стенках образуется пограничный слой. В начале трубы возникает ламинарный пограничный слой, который после переходного участка переходит в турбулентный пограничный слой. Участок от входного сечения до сечения смыкания динамических пограничных слоёв, называется гидродинамическим начальным участком или участком гидродинамической стабилизации. На рисунке 2.3 длина этого участка имеет обозначение l гну.
Тепловой начальный участок – это участок до сечения, в котором смыкаются тепловые пограничные слои.
В трубах при числе 
наблюдается ламинарное течение. При сильной неизотермичности ламинарное течение может нарушиться гравитационной конвекцией. Поэтому среди неизотермических ламинарных течений различают вязкостный и вязкостно-гравитационный режимы течения. При числах Рэлея 
течение будет вязкостным, а при 
- вязкостно-гравитационным. Здесь при вычислении числа Рэлея, равного
,
разность температур и определяющая температура определяются по формулам:
|
|
|
.
При числах 
наблюдается переходный режим течения и теплообмена в трубе или канале. При числах 
поток становится турбулентным, но в начале трубы сохраняется участок с ламинарным пограничным слоем. При числе 
длина ламинарного пограничного слоя становится очень малой. Поэтому турбулентный пограничный слой начинает формироваться практически с начала трубы или канала.
Изменение толщины и структуры пограничного слоя определяют изменение коэффициента теплоотдачи по длине трубы. На рисунке 2.3 (в правом верхнем углу) приведено изменение среднего 
и местного 
коэффициентов теплоотдачи при неизменной по длине трубы структуре пограничного слоя. Если в начале трубы имеется ламинарный пограничный слой, то картина изменения величин и будет соответствовать карине, показанной на рисунке 2.3 (в правом нижнем углу).
