Экономика в промышленности Под редакцией профессора А. В. Ляшенко Саратов Издательство Саратовского университета 2015
Скачать 2.37 Mb.
|
Теплообмен при вынужденном течении среды в трубах с различным поперечным сечением, описываемый формулой (7)
В монографии [9] приведено явное выражение для определения коэффициента теплоотдачи в прямом канале произвольного поперечного сечения с эквивалентным диаметром D и длиной L:
Имеется ряд упрощенных выражений для определения числа Нуссельта при ламинарном течении среды в каналах. Так, в [10] предлагается формула
которая справедлива при следующих ограничениях:
Далее в [10] приведен ряд простых соотношений для определения критерия Нуссельта при ламинарном течении среды, которые представлены в табл. 3. Таблица 3 Упрощенные соотношения для расчёта критерия Нуссельта при ламинарном течении среды в канале длиной L с разной формой поперечного сечения
Наконец, для кольцевого канала с теплоотводом от внутренней стенки при ТS = const в [11] приводится простое соотношение
где  – отношение внутреннего диаметра канала к внешнему.Переходный режим  В переходном режиме движения среды в каналах теплоотдача зависит от многих факторов и может существенно изменяться в зависимости от значения ReCР. В монографии [2] предлагается следующее выражение для определения числа Нуссельта:
Коэффициент K в (11) зависит от числа Рейнольдса и определяется с помощью табл. 4. Таблица 4 Зависимость величины К от числа Рейнольдса
С погрешностью около 7% табл. 4 может быть аппроксимирована формулой
В [7] рекомендуется формула Хаузена, полученная экспериментально для воды и трансформаторного масла:
Кроме того, в условиях переходного режима течения среды также применимо выражение (3), приведенное выше. Турбулентный режим  При отсутствии кипения жидкости теплообмен при турбулентном течении в каналах и трубах характеризуется нижеприведенными формулами. Для среднего коэффициента теплоотдачи в канале длиной L и эквивалентным диаметром D в [5, 6, 12] рекомендуется соотношение
где поправочный коэффициент EL определяется с помощью табл. 5. Таблица 5 Зависимость величины EL от числа Рейнольдса и величины L/d
С погрешностью менее 3% значения величины EL из табл. 5 нами аппроксимированы соотношением
В [13] приводится формула Зидера и Тейта:
пригодная для ReСР < 105 , PrСР < 10. В работе [10] приводится выражение
справедливое при 0,5< PrCP <200. Формула Мак-Адамса [10, 14]
для ReСР < 105 и 0,5 < PrСР <2,5. Для кольцевого канала между трубами диаметрами d1 и d2 при определяющем размере D = d2 – d1 в [6, 10] приводится выражение
в котором 1,2< d2/d1 <1,4; 50 < L/d < 460; 0,7 < Pr <100. В [5, 6, 10] приведено соотношение
где  ,  , n = 0,11 при нагревании жидкости и n = 0,25 при ее охлаждении; 0,7 < PrСР <200; 104 < ReСР <106; 0,08 < < 40.В [13] также предлагается похожая формула
где  имеет то же значение, что и в (20). Однако последнее выражение справедливо только при постоянной вязкости среды в канале.В [14] рекомендуется выражение
справедливое при 0,6 < PrСР <1 00 и 7  103 < ReСР < 2 106. Здесь  определяется с помощью табл. 5 или формулы (15).Для полностью развитого турбулентного потока в продольных каналах при умеренных температурных напорах в [8] предложена следующая формула:
где D – эквивалентный диаметр канала; G – массовая скорость потока; n = 0,4 для процесса нагрева стенки канала (TCP > TS) и n = 0,3 для охлаждения стенки (TCP < TS). Для обычных газов в каналах с отношением длины к диаметру более 60 хорошее приближение дает выражение
Для воздуха при большом температурном напоре в [8] предлагается следующее выражение:
Наконец, для турбулентного течения жидкости в каналах имеется ряд простых соотношений:
пригодная при 0,001 < PrСР < 0,1 и 104 < ReСР < 106 и при постоянной вязкости жидкости в трубе;
где определяется с помощью табл. 5 или формулы (15); поправка  имеет тот же смысл, что и в (3);  .Нами было проведено количественное сравнение ряда формул конвективного теплообмена. Рассматривались соотношения (1)–(3), (5), (11), (13), (14), (16), (23) и (27). Исходная модель имела следующие параметры: охлаждающая среда – вода с температурой 10, 20 и 30°С, эквивалентный диаметр канала 4 мм, канал прямой, плотность теплового потока на охлаж даемой поверхности 3000 Вт/м2. Скорость течения воды в канале варьировалась в пределах:
Результаты сравнительных расчетов показали следующее. Во всех режимах движения теплоносителя расчетные формулы могут давать разброс числовых значений порядка 15–20% (в рассмотренных примерах около 17%). Это, в первую очередь, связано с тем, что все расчетные формулы являются результатом обработки множества экспериментальных данных с применением аппарата теории подобия. Однако поскольку разброс теплофизических параметров в задаче теплофизического анализа радиоэлектронного аппарата может составлять до 20 % [1, 15], приведенные здесь расчетные соотношения вполне приемлемы для инженерной практики. Выбор формул теплообмена из приведенных здесь определяется типом системы охлаждения, используемым теплоносителем, геометрическими параметрами каналов, массовой скоростью теплоносителя и тепловыми нагрузочными характеристиками (температурный напор или плотность теплового потока). Библиографический список
УДК 537.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,
,
.
,
.
,
,
.
.
Похожие:
 | Решением Президиума вак министерства образования и науки РФ издание включено в Перечень ведущих рецензируемых изданий, в которых |  | К38 Неправомерные действия должностных лиц налоговых органов. Саратов: Изд-во Сарат ун-та, 2008 376 с.: ил. 978-5-292-03835-1 |
| Лингвометодические проблемы преподавания иностранных языков в высшей школе: Межвуз сб науч тр. / Под ред. Л. И. Со | | Лингвометодические проблемы преподавания иностранных языков в высшей школе: Межвуз сб науч тр. / Под ред. Л. И. Со |
| Экономика. Теория и практика: материалы III международной научно-практической конференции (16 июня 2015 г.). Отв ред. Зарайский А.... | | О. В. Бессчетнова : под ред. Г. В. Дыльнова. — Саратов : Научная книга, 2008. — 288 с |
| Для преподавателей, научных работников и студентов, обучающихся по специальности «Социально-культурный сервис и туризм» | | Для преподавателей, научных работников и студентов, обучающихся по специальности «Социально-культурный сервис и туризм» |
| «Педагогика и психология» Пензенского государственного технологического университета О. А. Вагаева | | «Педагогика и психология» Пензенского государственного технологического университета О. А. Вагаева |