2015-06-16
1027
При турбулентном движении жидкости, в связи с более сложным строением потока, распределение скоростей описать одним уравнением не удается. Почти все сечение трубы заполнено турбулентным потоком и только у самой стенки образуется ламинарный подслой, представляющий основное термическое сопротивление. При стабилизованном турбулентном потоке распределение скоростей по сечению имеет вид усеченной параболы, указанной на рис. 5.5, б. Наиболее резко скорость потока изменяется вблизи стенки в пределах пограничного слоя, а в средней части сечения — полого. Максимальная скорость потока наблюдается на оси трубы. В практических расчетах пользуются средними скоростями
|
(5.10)
где V — секундный объем жидкости, м3/сек; F — площадь поперечного сечения трубы, м2.
При турбулентном режиме отношение средней скорости к максимальной является функцией числа Re:
|
(5.11)
Отмеченные закономерности турбулентного течения жидкости справедливы только при изотермном течении.
|
|
|
При турбулентном потоке жидкость весьма интенсивно перемешивается и естественная конвекция практически не оказывает влияния на теплоотдачу. Поэтому из совокупности определяющих чисел подобия может быть исключено число Грасгофа. Температура жидкости по сечению ядра практически постоянна. При нагревании жидкости интенсивность теплоотдачи выше, чем при охлаждении жидкости. Эта зависимость также учитывается отношением
Для определения среднего коэффициента теплоотдачи при развитом турбулентном движении (Reж.d. >104), когда l/d >50, применяется следующее уравнение подобия:
|
(5.12)
Для воздуха (при Pr 
0,7) эта формула упрощается:
|
(5.13)
За определяющую температуру принята средняя температура потока; за определяющий размер принят диаметр круглой трубы или эквивалентный диаметр трубы любой формы. Формулы применимы в пределах:
и 
