Коэффициент теплопереноса для потока в трубе

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕНОСА ДЛЯ ПОТОКА В ТРУБЕ [c.247]

Аппаратура, использованная в этих экспериментах, в основном была аналогична использованной в работе автора. Экспериментальные трубы нагревались электрическим током. Температура трубы регистрировалась термопарами, заделанными на внешней поверхности трубы в различных местах по всей ее длине. Температуры на внутренней поверхности трубы вычислялись расчетным способом. Ряд термопар, заделанных по поверхности трубы в определенном порядке, позволял исследовать распределение температуры по периметру. Для большинства случаев вычисленные коэффициенты теплопереноса для каждого положения термопары основывались на средней величине показаний термопар в этом положении. Локальные температуры объема жидкости вычислялись на основании измерений температуры на входе, скорости потока жидкости и подводимого тепла на рассматриваемом участке. Измерялись также температуры на выходе, которые использовались для контроля точности. Разности температур трубки и жидкости поддерживались по возможности низкими для большей точности измерения во избежание громоздких вычислений в связи с изменением физических характеристик от температуры. Были предприняты меры, чтобы избежать погрешности за счет примесей, а также образования пузырьков воздуха при использовании воды. Экспериментально и путем вычислений определялись необходимые поправки на тепловой поток от трубы, на потерю тепла во внешнюю среду вдоль медных проводов, передающих электрический ток. Получены результаты для труб со следующими внутренними диаметрами (0,5 0,6 0,75 0,8 1,0 1,5 и 2,0 дюйма) 1,27— [c.247]

Использование метода диффузии от системы линейных источников тепла для определения коэффициента /), при нестационарном протекании процесса имеет свои особенности. Это связано, прежде всего, с необходимостью рассматривать в общем случае задачу в сопряженной постановке, так как процессы теплопереноса в теплоносителе и в стенках труб взаимосвязаны, а условия на границе с теплоносителем неизвестны. При использовании модели течения гомогенизированной среды удается избежать необходимости определения полей температур в стенках труб и заранее задать граничные условия, используя понятие коэффициента теплоотдачи, зависящего от граничных условий. При этом тепловая инерция витых труб. учитывается введением в систему уравнений, описывающих нестационарный тепломассоперенос в пучке, уравнения теплопроводности для твердой фазы, а изменение температуры труб во времени и пространстве идентично изменению температуры твердой фазы гомогенизированной среды. Система уравнений (1.36). .. (1.40), приведенная в гл. 1, позволяет рассчитать поля температур теплоносителя и стенки труб (твердой фазы), зависящие от продольной и радиальной координат в различные моменты времени, т.е. решить двумерную нестационарную задачу. В гл. 5 будет рассмотрена система уравнений и метод ее расчета, которые позволяют решить задачу и при асимметричной неравномерности теплоподвода. Однако, как показали проведенные исследования стационарных трехмерной и осесимметричной задач, коэффициент В,, определенный для этих случаев течения, остается неизменным при прочих равных условиях. Поэтому при экспериментальном исследовании нестационарного тепломассопереноса в пучках витых труб целесообразно ограничиться рассмотрением только осесимметричной задачи. Такая задача решена впервые, поскольку все предыдущие исследования ограничивались использованием одномерного способа описания процессов нестационарного теплообмена в каналах, когда рассматривается течение с постоянной по сечению канала скоростью и температурой, которые изменяются только по длине канала. При этом температура стенки определяется из уравнения Ньютона для теплового потока по экспериментальным значениям коэффициента теплоотдачи [24, 26]. [c.57]

Она достаточно хорошо согласуется с экспериментальными данными для большинства дозвуковых экспериментов. Исключением является течение Пуазейля в длинных трубах, для которого формула Шермана (примененная к /Q 8)) не предсказывает минимума расхода. Это исключение обусловлено, по-видимому, тем, что величина 1/С(6) отличается от других суммарных величин, таких, как коэффициенты сопротивления или теплопереноса, и связана не однозначно с потоком сохраняющейся величины. [c.420]

Классификация по диапазону рабочих температур. Криогенные тепловые трубы (КТТ) предназначены для работы в области температур от О до 200° К. В этом диапазоне температур в качестве теплоносителей можно использовать как химически чистые вещества в виде отдельных элементов (гелий, аргон, криптон, азот, кислород), так и химические соединения (этан, фреоны). Теплоперенос в КТТ сравнительно мал из-за небольшой теплоты парообразования, большой вязкости и малого коэффициента поверхностного натяжения теплоносителей. Ограничивающим фактором является также невысокая плотность теплового потока, достижимая в зоне нагрева, которую составляют, как правило, значения менее 1 вт/см . [c.19]

Из рассмотрения зависимости капиллярных ограничений от температуры следует, что для всех теплоносителей максимальная мошность вначале возрастает с повышением давления пара. Однако рост ограничен определенным значением для каждого теплоносителя, по достижении которого мощность начинает падать. Местоположение и значение максимума определяются совокупностью как теплофизических свойств теплоносителя, так и геометрических параметров трубы. Рост или падение мощности трубы зависит от соотношения вкладов в падение давления по тракту теплоносителя и от движущего перепада давления. При низких давлениях пара в трубе, когда скорость пара велика даже при относительно невысоком теплопереносе, значительная доля располагаемого движущего перепада давления расходуется на компенсацию инерционного вклада и трения в паровом потоке. Хотя с ростом температуры происходит уменьшение движущего перепада давления из-за падения значения коэффициента поверхностного натяжения, мощность трубы при увеличении давления пара до нескольких атмосфер, как правило, возрастает. Рост мощности обусловлен уменьшением инерционного эффекта и трения в паровом потоке. Это обусловлено тем, что с ростом давления пара увеличивается его плотность и, несмотря на увеличение переносимой мощности, падает скорость [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...