+7 (495) 999-47-65
litteh-sale@mail.ru
Корзина пуста
Выбрано 0 шт.
на 0 руб.

4.3.2. Конвекция при вынужденном движении

Заявка на звонок Заполните форму:
captcha
Я даю своё согласие на обработку моих персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 года №152-ФЗ «О персональных данных», на условиях и для целей, определенных Политикой конфиденциальности.
Методичка
Глава 1. ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА
Глава 2. МЕТОДЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВУЮ
Глава 3. ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВ В ПЕЧАХ
Глава 4. ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
Глава 5. ОГНЕУПОРНЫЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Глава 6. УСТРОЙСТВА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО И ЖИДКОГО ТОПЛИВА
Глава 7. СПОСОБЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ПЕЧИ
Глава 8. ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Глава 9 НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Глава 10. СУШИЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Использованная литература

При вынужденном движении теплоотдача конвекцией зависит главным образом от характера и скорости движения. В связи со сложностью этого процесса практические рекомендации по вычислению коэффициента теплоотдачи  αкможно давать только для каждого из отдельных случаев теплоотдачи, характерных для промышленных печей.

         Для вычисления коэффициента теплоотдачи обычно используют критерии гидродинамического и теплового подобия.

Для обеспечения подобия двух явлений необходимо равенство безразмерных инвариантов подобия.

         Первый их них – число Нуссельта вычисляют по формуле:


Число Nu,как следует из уравнения (4.13),характеризует теплообмен на границе  стенка – газ. В задачах конвективного теплообмена это число является искомой величиной, т.к. зная её легко вычислить коэффициента теплоотдачи  αк.

       Число Рейнольдса показывает соотношение сил инерции и сил вязкости в потоке газа или жидкости и служит показателем характера движения. Число Re вычисляют по формуле:


гидравлический диаметр канала (см. формулу 2.10.);

коэффициент кинематической вязкости, м2/с.

При Re ≤  2300 движение газа (жидкости) ламинарное, при Re≥ 10 000 – турбулентное и при 2300 < Re <10 000.

         Число Прандтля характеризует отношение количества теплоты, выделяемой в данной точке потока вследствие вязкой диссипации, к количеству теплоты, отводимой от неё путём теплопроводности.


 

         Теплоотдача при вынужденном движении газа в трубах.

 При ламинарном движении газа внутри трубы число Нуссельта для длинной трубы (при отношении длины трубы  l к внутреннему диаметру  d       l/d> 50) определяют по формуле:


Для коротких труб (l/d< 50) коэффициент теплоотдачи, полученный по (4.16) следует умножить на коэффициент – к, приведённый в таблице:

При турбулентном движении газа внутри трубы для практических расчётов можно пользоваться зависимостью:

 

Теплоотдача при вынужденном обтекании пучка труб.

         Между трубами, расположенными вдоль коридора, (рис.4.4.,а) образуются зоны с ослабленной циркуляцией газа, а значит и с уменьшенной теплоотдачей. При шахматном расположении труб (рис. 4.4.,б) характер обтекания труб и интенсивность теплообмена лучше, чем в предыдущем случае. Поэтому шахматное расположение труб чаще встречается в промышленной практике.

         Для определения числа Нуссельта в этих случаях необходимо сначала вычислить значения  чисел Рейнольдса и  Прандтля по формулам (4.14) и (4.15). В этих формулах используют в качестве определяющих величин: скорость в минимальном сечении ряда труб; наружный диаметр труб и. среднюю температуру газа или жидкости в потоке.

         Для шахматного расположения труб используют формулу  (4.15), а для коридорного - (4.16).


При обтекании пучка труб воздухом используют более простые формулы:

для шахматного расположения труб:


Рис. 4.4. Характер движения газов при обтекании труб, расположенных: а) – в коридорном порядке, б) – в шахматном порядке.