Конвективная теплоотдача при свободном движении
1.1. Теплоотдача при свободной конвекции около вертикальных пластин и вертикальныхтруб
(критериальные формулы В.П. Исаченко[2])
1.1.1. Местный (локальный) и средний коэффициенты теплоотдачи при ламинарном режиме течения жидкости (103< Ra ≤ 109) рассчитывают по формулам [2]:
при Tw = const ; (1.1)
; (1.2)
при qw = const ; (1.3)
. (1.4)
В формулы (1.1) – (1.4) входит поправка, учитывающая зависимость физических свойств текучей среды от температуры:
, (1.5)
где критерий Прандтля принимают по справочным данным для текучей среды при определяющей температуре флюида, а критерий Прандтля принимают по справочным данным для текучей среды при температуре стенки.
Определяющие параметры:
R0 = x – локальная координата по высоте – для формул (1.1) и (1.3);
R0 = h – высота вертикальной пластины или высота вертикальной трубы – для формул (1.2) и (1.4);
T0 = Tf – температура текучей среды вдали от поверхности теплообмена (за пределами теплового пограничного слоя).
|
|
1.1.2. Местный (локальный) и средний коэффициенты теплоотдачи при развитом турбулентном режиме течения флюида (Ra ≥ 6×1010) при Tw = const и при qw = const находят по формулам [2]:
; (1.6)
. (1.7)
Определяющие параметры:
R0 = x – локальная координата по высоте – для формулы (1.6);
R0 = h – высота вертикальной пластины или вертикальной трубы – для формулы (1.7);
T0 = Tf – температура текучей среды вдали от поверхности теплообмена (за пределами теплового пограничного слоя).
Замечание. Поправку , учитывающую изменение физических свойств среды в зависимости от температуры, рассчитывают по формуле (1.5).
1.1.3. Переходный режим течения флюида наступает при числах Релея отличается неустойчивостью течения. В приближенных расчетах теплоотдачи при переходном режиме В.П. Исаченко рекомендует использовать формулы (1.6) и (1.7) для турбулентного режима течения.
1.2. Теплоотдача при свободной конвекции около горизонтальных пластин
(критериальные формулы В. П. Исаченко [2])
Средний коэффициент теплоотдачи на поверхности горизонтальных пластин можно приближённо рассчитать по формулам для вертикальной поверхности (1.2), (1.4) и (1.7) с последующим введением поправок на расположение теплоотдающей поверхности [3]:
для поверхности теплообмена обращенной вверх
, (1.8)
для поверхности теплообмена обращенной вниз
, (1.9)
где – коэффициент теплоотдачи, рассчитанный по одной из формул (1.2), (1.4) или (1.7).
Определяющие параметры:
, где a и b – размеры прямоугольной пластины;
T0 = Tf – температура текучей среды вдали от поверхности теплообмена (за пределами теплового пограничного слоя).