Ламинарлық және турбуленттік қозғалыс кезіндегі жылу алмасу.

3.Ламинарлық және турбуленттік қозғалыс кезіндегі жылу алмасу.

Жылу берудің тегіс құбырларда күшейе түсуі ағын тәртібіне байланысты, мына мөлшермен анықталады Re=ωd/ν. Егер Re£Re_кр болса, онда ағын тәртібі ламинарлық . Сұйық құбыр бойымен қозғалғандағы формула: Re_кр=2×10³. Турбулентті ағын Re>10⁴, ал Re=2×10³¸1×10⁴ ауыспалы тәртіпке сәйкес келеді.ағым дамыған турбулентті тәртібі орналастырады . Мұндағы Re — Рейнольдс критерийі тұтқырлық күші мен инерция күшінің қатнасын сипаттайтын сұйық қозғалысы гидродинамикалық ұқсастық тәртібі параметрі.

Ламинарлық қозғалыс құбыр қимасында және ағымдағы сұйықтың тығыздығының өзгеруі кезінде температура әжептәуір өзгеріске ұшырайды. Содан кейін жылу тасушы амалсыз қозғалыс еркін қозғалысқа айналады. Грасгоф интенсивті еркін қозғалысты сипаттайды. Құбырдағы сұйықтық амалсыз ламинарлық жылу беру қозғалысы кезінде құбырдың орташа ұзындығы коэффициенті,еркін қозғалысты ескере отырып Nu критерийімен анықталады:

(4.79)

Академик М.А. Михеев ұсынған теңдеу (4.79) Re<2000 жағдайында құбырларда және каналдарда жылу беруді бағалау үшін және жабысқақ гравитациялық тәртібінде қолданылады. Бұл теңдеуде құбырлардағы және әртүрлі көлденең қима каналдарындағы орта жылу беруді анықтайды . Оны анықтау үшін құбырлардың диаметрі немесе каналдың эквиваленттік диаметрі керек:

d_э=4F/P, (4.80)

Мұндағы P — канал периметрі :

F — көлденең қиманың ауданы .

Коэффициент ε_l формулада (4.79) l/d тәуелді болады мұндағы l ― құбыр ұзындығы . l/d>50, ε_l=1 қысқа құбырларда l/d тәуелділігінді :

Кесте 4.4

εl коэффициенті мәні


e_l	1,9	1,7	1,44	1,28	1,18	1,13	1,05	1,02

Турбулентті тәртіпті ағын кезінде сұйықтықтың өте қарқынды араласады және табиғи конвекция интенсивті жылу алмасуға әсер етпейді. Орташа ұзындықты құбырға арналған жылу беру коэффициент дамыған турбулентті қозғалыс кезінде (Re³10⁴) академик М.А.Михеев келесі теңдеуді пайдалануға ұсынды :

(4.81)

(4.81) теңдеуге Грасгоф критерийі кірмейді , себебі еркін қозғалыс жылу беру қозғалысына ықпалын етеді . Теңдеу (4.81) әр түрлі көлденең қималы құбырға,оның ішінде айналмалы (d₂/d₁=1¸5,6) және сызаттықты (а/b=1¸40) қозғалыс үшін берілген.

(4.81) және 4.79) Теңдеулерде температураны анықтау үшін сұйықтықтар ағынындағы орташа температура қабылданған. Құбыр диаметрінің немесе кез келген құбырдың эквиваленттік диаметрі – анықтаушы геометриялық мөлшер.

Ауаға арналған формула (4.81) оңайланады :

Nu=0,018×Re^0,8. (4.82)

Ауыспалы ағын кезінде жылу беру бірыңғай ұқсаулар теңдеумен суреттелмейді, бұндай шарттарда сандық мәні қиын берілген қозғалыс пен жылу алмасу көптеген факторларға тәуелді болады. Re=idem кезінде жылу берудің максимальді коэффициенті 20¸100 болады. Сондықтан жылу айырбас тәртіптерінің мына облысына арналған сондықтан жылу беру коэффициенттерінің мүмкіндігіне байланысты анықтайды.

(4.83)

к₀мөлшер белгісі Re критерийі тәуелділігінде шығады

Кесте

к₀ мөлшерінің мағынасы

Re×10^-³	2,2	2,3	2,5	3,0	3,5
к₀	2,2	3,6	4,9	7,5		12,2	16,5

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒