Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
И температурного напора
Местный (локальный) коэффициент теплоотдачи определяется по уравнению: , . (13.21) Значения qc и tc берутся для элемента поверхности dF. Выбор же расчётной температуры tж законом Ньютона-Рихмана не определён. В общем случае tж переменна как по сечению трубы или канала, так и по длине канала. При течении жидкости в трубах за расчетную принимаем среднюю температуру в рассматриваемом сечении трубы. Если считать, что в сечении 1 – 1 физические параметры l, r, Ср, w постоянны, то средняя температура жидкости по сечению трубы определяется как среднее интегральное: . Определение этой температуры является очень сложной экспериментальной задачей. Для этого необходимо промерить профиль температуры в сечении 1 – 1 и путём графического интегрирования определить средне интегральную температуру. Поэтому в экспериментальной установке определяют среднемассовую температуру в канале путём установки перед термометром перемешивающего устройства. Для расчёта теплопередачи необходимо знать среднее по поверхности значение коэффициента теплоотдачи. Среднее значение коэффициента теплоотдачи (): , . (13.22) Вычисляя среднее значение плотности теплового потока и температурного напора как среднеинтегральное, получаем: , (13.23) где F – боковая поверхность . (13.24) Тогда средний коэффициент теплоотдачи определяется как среднеинтегральный. Определение коэффициента теплоотдачи по формуле (3) и (4) может давать различные результаты. Поэтому надо оговаривать в опыте, по какой из формул (3) или (4) производится обработка результатов эксперимента. Т.к. формула (4) требует сложного эксперимента, то в практических расчётах мы пользуемся формулой (2). В расчёт вводится средний температурный напор . Он может быть среднеарифметическим или среднелогарифмическим. Покажем это: , (13.25) (среднеарифметический температурный напор) . (13.26) (среднелогарифмический температурный напор) Среднелогарифмический температурный напор соответствует среднеинтегральному при . . Если , то с точностью до 4% можно вычислить aср по формуле (2). Поэтому численное значение может зависеть от метода определения и выбранного расчётного температурного напора. За определяющий линейный размер, входящий в число подобия, обычно определяют тот размер, который в большей степени отвечает физическому существу процесса. При вынужденном движении жидкости в трубе за определяющий размер принимаем внутренний диаметр трубы. При свободной конвекции от вертикальной трубы за определяющий размер принимается её высота, а для горизонтальной трубы – наружный диаметр. За определяющую температуру следует принимать такую температуру, которая в технических расчётах бывает задана, или легко может быть вычислена и измерена. В общем случае температура жидкости может быть определена как среднеарифметическое значение температур жидкости на входе в канал и на выходе из канала. . За определяющую температуру может быть принята температура стенки: . За определяющую температуру может быть принята средняя температура: . (13.27) “+” – охлаждение жидкости по длине канала; “–” – нагревание жидкости по длине канала. Средняя температура пограничного слоя: . Определяющая температура всегда оговаривается автором эксперимента. По определяющей температуре определяются физические свойства жидкости, а слово " определяющая" говорит о том, что определяющая зависимость этих свойств от температуры (r, c, а, Ср), и по ним рассчитываются определяющие числа подобия, которые обозначаются: Ref, Rew, Rem, Reпс. Определяющая температура оговаривается в эксперименте. При изучении вынужденной и свободной конвекции учёт зависимости физических свойств жидкости от температуры производятся учётом определяющей температуры, либо введением поправок типа: , .
|