Теплоотдача в переходной области чисел

Фиг. 59. Теплоотдача в переходной области числа Re

При меньшем значении числа Re, т. е. в так называемой переходной области течения (2300 Кеж Ю ), теплоотдача может быть рассчитана по следующей зависимости [c.150]

Из кривых, приведенных на рис. 27.4, следует, что в переходной области, как и при ламинарном течении, большое влияние на теплообмен оказывает естественная конвекция чем больше число Грасгофа Gr, характеризующее интенсивность свободного движения, тем больше значение комплекса /( , а следовательно, и коэффициента теплоотдачи а. По мере возрастания скорости вынужденного течения интенсивность перемешивания жидкости возрастает и влияние свободной конвекции ослабевает. При развитом турбулентном течении свободное движение на теплообмен практически не оказывает влияния (на рис. 27.4 при Re >10 000 все кривые слились в одну линию). [c.341]

Таким образом, при возрастании плотности теплового потока коэффициент теплоотдачи в переходной зоне увеличивается не только за счет появления новых центров парообразования, но и вследствие интенсификации переноса теплоты у каждого центра. Аналогичная ситуация складывается в однофазном потоке в переходной области от ламинарного течения к турбулентному зависимость числа Nu от числа Re оказывается более значительной, чем при развитом турбулентном течении. Причина, по существу, та же — слабый механизм переноса, действующий в ламинарном потоке, с ростом числа Рейнольдса вытесняется более сильным механизмом турбулентного обмена, [c.192]

При больших значениях наступает второй, переходный режим кипения (рис. 4-2, б). Он характеризуется тем, что как и на самой поверхности нагрева, так и вблизи нее пузырьки непрерывно сливаются между собой, образуются большие паровые полости. Из-за этого доступ жидкости к самой поверхности постепенно все более затрудняется. В отдельных местах поверхности возникают сухие пятна их число и размеры непрерывно растут по мере увеличения температуры поверхности. Такие участки как бы выключаются из теплообмена, так как отвод теплоты непосредственно к пару происходит существенно менее интенсивно. Это и определяет резкое снижение теплового потока и коэффициента теплоотдачи в области переходного режима кипения. [c.112]

На этой установке те же авторы замеряли теплоотдачу в переходной и ламинарной областях числа Re при течении ртути. На рис. 5.32 показаны результаты измерения теплоотдачи за участком стабилизации, на рис. 5.33 — результаты опытов в различных местах на входном участке. [c.103]

На рис. 3 и 4 приведены полученные в ЦКТИ экспериментальные зависимости коэффициентов сопротивления и теплоотдачи пластины в сжимаемом потоке газа от числа Re и М . Из приведенных данных отчетливо видно влияние числа М на явления перехода в пограничном слое. Бросается в глаза тот факт, что характер протекания линий С/= = с/(Кеж) и Nu = Nu(Rea ) непосредственно в переходной области сохраняется в пределах разброса опытных точек примерно одним и тем же [c.308]

Коэффициент теплоотдачи при продольном омывании, поверхностей нагрева зависит от режима течения жидкости. В котельных агрегатах, как правило, имеет место развитое турбулентное движение (дымовых газов, воздуха, воды, пара). Лишь в пластинчатых воздухоподогревателях, в которых течение характеризуется числами Рейнольдса менее 104, имеется переходная область от ламинарного к турбулентному режиму. [c.41]

Как видно из рис. 9.3, теплоотдача в переходной области течения (Ке р Ке < Ке" ) выше, чем в гладких трубах, особенно при й/О <С 0,94. При развитом турбулентном течении (Ке > > Ке ) отношение Ки/Мио слабо зависит от Ке. При больших числах Ке это отношение может уменьшаться. [c.233]

По мере уменьшения температуры стенки увеличивается длительность контакта жидкости с поверхностью нагрева и интенсивность теплоотдачи в переходной области кипения возрастает от низких значений, характерных для пленочного кипения, до высоких значений, характерных для пузырькового кипения. При дальнейшем снижении температуры поверхности нагрева число образующихся паровых зародышей уменьшается до такой степени, что растущие паровые пузыри достигают отрывного размера прежде, чем происходит их слияние, и переходное кипение сменяется устойчивым пузырьковым кипением. В области переходного кипения средняя по времени интенсивность теплоотдачи на каждом участке поверхности нагрева зависит от средней длительности его контактов с жидкой и паровой фазами кипящей среды и от характеристик теплообмена на каждом этапе циклического процесса. [c.258]

Перейдем к рассмотрению теплоотдачи при переходном режиме. В области переходного режима движения жидкости (2 10 < Re < 1 10 ) не имеется достаточно достоверных данных по теплообмену. На рис. 27.4 дана зависимость комплекса Ко [формула (27,3)] от числа Re в области переходного режима, которую можно рассматривать только как наиболее вероятную. [c.341]

На рис. 6.2 представлена зависимость коэффициента теплоотдачи а от плотности теплового потока q при кипении воды в большом объеме под атмосферным давлением. Участок АВ этой кривой соответствует конвективному теплообмену в однофазной среде в условиях естественной конвекции. Участок D характеризует область развитого пузырькового кипения, при котором на теплоотдающей поверхности наблюдается уже весьма большое число действующих центров парообразования. Между областями естественной конвекции в однофазной среде и развитого пузырькового кипения имеется переходная зона, в которой паровую фазу генерируют отдельные центры. С увеличением плотности теплового потока число действующих центров парообразования быстро растет и это способствует интенсификации процесса теплообмена. Многочисленные опытные данные показывают, что в области развитого пузырькового кипения коэффициент теплоотдачи а пропорционален плотности теплового потока, q в степени, примерно равной 0,7 , т. е. [c.164]

В [184] показано, что область переходного режима течения в каналах для интенсификации теплообмена является более перспективной, чем область турбулентного течения. Были получены эффекты увеличения коэффициентов теплоотдачи в 3,5 раза при помощи поперечной накатки (см. рис. 12.12) достаточно большой высоты d/D = 0,91) с относительными шагами S/D = 0,5-5-1. Одновременно авторы показали, что при развитом турбулентном течении капельной жидкости целесообразно применять турбулизаторы, имеющие небольшую высоту и малые шаги. Для практических расчетов теплообмена при переходном режиме течения в каналах с поперечными накатанными турбулизаторами рекомендуется [184] пользоваться табл. 12.8, в которой даны соотношения Nu/Nuq и для различных условий течения. При этом значения числа Нуссельта для случая теплообмена в гладкой трубе рекомендуется рассчитывать при средней для трубы температуре жидкости по выражению [c.537]

Для переходного режима течения теплоносителя в трубках и каналах, которому соответствует число Re, превышающее 2300, но меньшее 10 ООО, нет расчетных формул, обобщающих результаты различных опытов. В этой области для потока характерна неустойчивость режима, на него влияют отдельные местные возмущения, вызываемые размерами и формой каналов,- шероховатостью поверхности стенок и т. д. Здесь в каждом отдельном случае процесса теплоотдачи требуется постановка эксперимента. [c.247]

В пристенном слое трубы скорость V изменяется по закону квазитвердого вращения [39], причем максимальное значение скорости V устанавливается на внешней границе пристенного слоя. Таким образом, скорость V изменяется в тонком пристенном слое от нуля на стенке труб до максимального значения на внешней границе. С ростом числа Рейнольдса при заданном числе Ргм интенсивность закрутки уменьшается, а следовательно уменьшается и скорость V (см. рис. 1.6, 6). Поэтому в переходной области чисел Ее < Ю следует ожидать большей интенсивности тепломассообменных процессов. Составляющая вектора скорости w, направленная перпендикулярно большей стороне овального профиля трубы, также, как и составляющая скорости V достигает максимального значения на внешней границе пристенного слоя (см. рис. 1.6, б). При этом скорость И в подветренной части профиля направлена к стенке трубы, а в наветренной — от стенки. Такие эпюры скоростей в ячейках пучка витых труб свидетельствуют о наличии интенсивных обменных процессов между пристенным слоем и ядром потока благодаря конвекции. Изменение скоростей V и И в тонком пристенном слое от О до максимальных значений означает, что закрутка потока воздействует, прежде всего, на пристенную область течения, где за счет этого существенно повышается уровень турбулентности по сравнению с уровнем турбулентности в ядре потока пучка [39]. Этот эффект сказывается на увеличении коэффициента теплоотдачи в пучках витых труб, который возрастает в той же мере, что и коэффи- [c.45]

Как следует из приведенных графиков, примерно при М > = 3,5 достигается максимальное смещение границ переходной области вверх по потоку и максимальнай ширина самой области. При дальнейшем росте Мос (до Моо = = 5,8) границы смещаются вниг по потоку, р , -5 и по-видимому, имеют тенденцию продолжать смещаться в том же направлении при больших М оо Этот факт очень важен с точки зрения решения вопроса о структуре пограничного слоя на поверхности тел, движущихся с большими числами Моо, без чего, в свою очередь невозможен сколько-нибудь точный расчет сопротивления и теплоотдачи тел. [c.715]

При возрастании плотности теплового потока или дальнейшем увеличении температурного напора (0 > 0, р) число центров парообразования увеличивается настолько, что наступает момент, когда пузырьки сливаются, образуя у поверхности нагрева сплошной паровой слой, от которого периодически отрываются и всплывают крупные пузыри. Такой режим кнпепия жидкости называется пленочным (область ПЛ). Отвод теплоты от стенки к жидкости в этом режиме кипения осуществляется путем конвективного теплообмена и излучения через паровую пленку. Пленочный режим подразделяется па переходный (ПР), устойчивый пленочный (УПЛ) и теплообмен излучением ТИ). Паровая пленка представляет собой большое термическое сопротивление ввиду своей малой теплопроводности (в 20—40 раз меньше, чем у жидкости), в силу чего теплоотдача от греющей поверхности к жидкости резко ухудш ается, уменьшаясь в десятки раз по сравнению с пузырьковым кипением, а температура стенки при этом значительно возрастает. [c.2]

В работе [52] приведены результаты исследования осреднен-ного по времени коэффициента теплоотдачи в цилиндрическом канале с внутренним диаметром 40 мм, В качестве теплоносителя использовалось масло. Эксперименты проводились при сравнительно низкочастотных колебаниях в области ламинарного и переходного режима течения для значений осредненного числа Рейнольдса 1,35 10 и 3,55-10 . Возмущения скорости жидкости создавались посредством цилиндрической емкости переменного объема, включенной в гидравлическую систему. Объем емкости изменялся посредством периодического перемещения в ней поршня. [c.133]

При малых числах Рейнольдса (Re = 1,35 10 ) коэффициент теплоотдачи при AuqIuo = 4 увеличивался в 3,5 раза по сравнению со стационарным значением, а в области переходного режима течения при Re 3,55-10 всего лишь на 30%. В этих опытах мгновенное максимальное значение числа Рейнольдса превышало значение критического числа Рейнольдса следовательно, структура ламинарного режима нарушалась. Этим и объясняется существенное увеличение коэффициента теплоотдачи. [c.134]

Кроуфорд [78] провел широкое исследование теплопередачи к цилиндрической модели с полусферической носовой частью и иглой при номинальном числе Маха 6,8 и в интервале чисел Рейнольдса Rej, вычисленных по диаметру цилиндра и параметрам потока перед моделью, от 0,12-10 до 1,5-Ю. Широкий интервал чисел Рейнольдса позволил исследовать случаи ламинарного, переходного и турбулентного течений на границах области отрыва. Теплоотдача к полусфере с иглой существенно зависит от вида течения в области отрыва. [c.171]

Обратимся теперь к рис. 7.2, на котором изображены зависимости средних чисел Ки от Ре. Числа Ки растут с увеличением относительного шага, причем темп роста уменьшается при больших шагах. Расчетные линии доведены до Ре=300 для Рг=0.03 и Ре=70 для Рг=0.007, что соответствует числу Не=10 , которое можно условно считать границей существования стабилизированного турбулентного течения. Однако последнее относится к случаю изотермического течения. При наличии теплообмена эта граница сдвигаетря в сторону более низких чисел Ке. Так как число Ки для теплоотдачи при ламинарном течении в подобных пучках известно, то можно приблизительно наметить ход зависимости Ки от Ре (пунктир на рис. 7.2). В области переходных чисел Не должен иметь место более ярко выраженный скачок теплоотдачи. [c.116]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...