ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распространение тепла конвекцией и характер течения жидкости из "Теоретические основы теплотехники Издание 4 " В предыдущей главе мы познакомились с тремя величинами, количественно характеризующими распространение тепла это были коэффициенты теплопроводности X, теплоотдачи а и теплопередачи к. [c.234] Первый из этих коэффициентов к, как было установлено, есть физическая константа, т. е. величина, определяющая фиэи чеокие свойства тела. Для каждого тела значе-. ние коэффициента теплопроводности можно найти экспериментально. Данные о нем обычно сводят в таблицы, которые и используются при решении задач. [c.234] Сложнее обстоит дело, когда нужно Определять значение коэффициента теплоотдачи а (а следовательно, и коэффициента теплопередачи к) при решении той или иной задачи. [c.234] В первую очередь теплоотдача зависит от характера движения жидкости. [c.235] Различают два вида движения ламинарное и турбулентное. [c.235] Ламинарное движение характеризуется тем, что жидкость движется спокойно, без пульсации, образуя струйки, следующие очертаниям канала или стенки и движущиеся параллельно друг другу. Скорость каждой отдельной частицы при этом в любой момент направлена по линии общего движения жидко-сти и не имеет составляющих по другим направлениям. [c.235] На достаточном удалении от начала трубы кривая АВС, называемая профилем скоростей, представляет собой параболу. [c.235] Максимальная скорость по оси трубы в этом случае вдвое больше средней скорости. [c.235] Турбулентное движение нредставляет собой беспорядочное, хаотическое движение жидкости. Здесь нет параллельно направленных струек. Траектория частиц — не прямые линии, идущие вдоль линии потока, а сложные пространственно расположенные кривые. [c.235] Т1 — вязкость жидкости (об единицах измерения плотности и вязкости см. дальше в этом шараг,рафе). [c.236] Правда, принимая особые меры, можно получить ламинарный характер движения при значениях Ке, превышающих 2 320 с другой стороны, при меньших значениях числа Ке можно получить турбулентное движение, но как то, так и другое будет иметь неустойчивый характер. [c.236] Различному ио характеру дв1ижению — ламинарно1му и турбулентному — соответствуют и разные условия распространения тепла. (При ламинарном движении отсутствует перемешивание отдельных струй или слоев жидкости поэтому при наличии разности температур в направлении, перпендикулярном к движению, в этом направлении устанавливается поток тепла за счет теплопровод-ности, т. е. за счет передачи энергии от молекул к молекулам, как это происходит в твердом теле. Ввиду того, что теплопроводность жидкостей мала, распространение тепла при ламинарном движении-очень слабое. [c.236] При турбулентном даижении жидкости вследствие наличия пульсаций происходит перенос элементов жидкости 1в направлении, перпендикулярном к стенке вместе с этими эламентами переносится и тепло, так как отдельные более горячие слои жидкости перемешиваются с другими более холодными слоями. Поэтому при турбулентном движении теплообмен между жидкостью и стенкой происходит более интенсивно, чем в случае ламинарного движения. [c.236] ЛИШЬ теплопроводностью, поэтому этот слой представляет большое сопротивление потоку тепла, и в нем происходит наибольшее падение температуры (рис. 6-3). [c.237] До сих пор мы рассматривали движение лишь с точки зрения 0ГО характера и предполагали, что оно вьовано какой-либо внешней силой (действием вентилятора, насоса). Такое движение жидкости называется в ы н у ж д е н ы м. [c.237] Скорость движения жид кости при этом опреде ляется величиной раз ности температур между жидкостью и стенкой само же движение по своему характеру может быть как лиминар-ным, так и турбулентным. [c.237] Практически по большей части приходится иметь дело с такими движениями жидкостей, которые в осно(вном вызваны или только внешней побудительной силой или только разностью температур это значит, что другая из причин настолько незначительна, что ею пренебрегают реже встречаются такие случаи движения жидкостей, при которых оба фактора накладываются один на другой. [c.237] В заключение этого параграфа остановимся на определении упомянутых физических констант — вязкости и плотности и укажем, в каких единицах измеряются эти величины в техвических расчетах. [c.237] Вернуться к основной статье