Теплообмен при турбулентном течении в трубах и каналах

Теплообмен при турбулентном течении в трубах и каналах [c.244]

Турбулентное движение - это сложное движение материи - сплошной среды - жидкости, газа и плазмы. Турбулентное движение возникает или при движении потока вязкой феды возле твердой поверхности, или при относительном движении двух потоков вязкой среды. В зависимости от конкретного движения внешние признаки, характерные только для турбулентного движения, могут быть различными. В сравнении с ламинарным турбулентное движение в трубах и каналах характеризуется резким увеличением сопротивления. При струйном течении ст]эуя, вытекающая из отверстия, имеет меньшую скорость, чем ламинарная нормальное сечение струи больше и струя быстрее размывается. При внешнем турбулентном движении толщина пограничного слоя и сопротивление движению больше. Теплообмен между турбулентным потоком и твердой поверхностью происходит более интенсивно, чем при ламинарном движении. [c.11]

Имеющиеся в настоящее время данные по установившемуся теплообмену при турбулентном течении в поперечном магнитном поле [37, 45, 48, 49, 50—52] касаются в основном течений в круглых и прямоугольных трубах и в плоскопараллельном канале. Однако малочисленность этих данных по каждому виду течений, а также сильная зависимость получаемых результатов от конкретных условий проведения экспериментов затрудняют их количественное сопоставление. [c.82]

Теплообмен в кольцевых каналах и в канале между параллельными пластинами (предельный случай кольцевого канала) представляет особенно интересную задачу конвекции, так как появляется возможность несимметричного обогрева стенок канала. Метод расчета теплообмена при ламинарном течении в кольцевых каналах обсуждался в гл. 8. В той же главе рассмотрено применение метода суперпозиции для расчета теплообмена при несимметричном обогреве. Задача расчета теплообмена при турбулентном течении в кольцевом канале может быть решена с помощью описанных методов решения аналогичной задачи для круглой трубы. Появляется только одна новая трудность, связанная с определением отношения касательных напряжений на стенках канала и радиуса, при котором касательное напряжение равно нулю. Эти величины необходимы для определения коэффициентов турбулентного переноса и градиентов скорости на стенках канала. Если задача для ламинарного течения была полностью решена исходя из основных законов сохранения, то аналитические методы решения аналогичной задачи при турбулентном течении являются полуэмпирическими и опираются на опытные данные. Отношение касательных напряжений на стенках кольцевого канала при турбулентном течении можно установить путем экспериментального определения радиуса, соответствующего максимальной скорости в кольцевом канале. Из простого баланса сил, приложенных к контрольному объему, легко показать, что радиус, соответствующий нулевому касательному напряжению и максимуму скорости, однозначно связан с отношением касательных напряжений на стенках канала. [c.214]

Коэффициент теплоотдачи а при течении жидкости в трубах или каналах определяется по разным формулам в зависимости от того, является ли режим ламинарным или турбулентным. В этом параграфе рассмотрим теплообмен при ламинарном и переходном режимах течения жидкости. [c.338]

Течение теплоносителей в активной зоне ядерных реакторов, теплообменников, парогенераторов практически всегда носит турбулентный характер. Поэтому ниже рассматривается теплообмен лишь при турбулентном течении жидкостей и газов в каналах различной формы, а также теплообмен при продольном и поперечном обтекании пучков труб или других поверхностей. Разбираются случаи вынужденной, свободной и смешанной конвекции. Интенсивность конвективной теплоотдачи жидкостей и газов при турбулентном течении определяется коэффициентом теплоотдачи, который, как правило, относится к разнице температур стенки и средней температуры среды а = — tf). [c.51]

Таким образом, в тех случаях, которые имеются в виду в Нормативном методе расчета котлоагрегатов, тепловой и гидравлический эквивалентные диаметры совпадают или почти совпадают друг с другом. Иначе обстоит дело при течении вдоль узких кольцевых каналов,образуемых двумя концентрическими трубами с диаметрами d и D = d + 26, если один только внутренний (или только наружный) периметр участвует в теплообмене. Формула (5-3) дает 46, тогда как = 26. Именно последний, гидравлический, диаметр (ig г принят в качестве определяющего размера при расчете теплоотдачи в кольцевых щелях. Это способствует выявлению прямой связи, всегда существующей меледу гидродинамическим сопротивлением и теплоотдачей при безотрывном турбулентном течении вдоль поверхностей нагрева. Поэтому рекомендуется от использования вообще отказаться и вводить в расчет только d . [c.124]

Теплоотдача при турбулентном течении в круглой трубе в поперечном магнитном поле исследована еще недостаточно. Экспериментальные данные разных авторов плохо согласуются между собой их анализ существенно затрудняется из-за сильного влияния на гидродинамику и теплообмен термогравитационной конвекции. Поэтому пока невозможно рекомендовать какие-либо формулы для расчета коэффициентов теплоотдачи, но аналогия процессов в круглой трубе и в плоском канале позволяет сделать следующие выводы. Средние коэффициенты теплоотдачи при турбулентном течении в поперечном магнитном поле должны лежать ниже значений, соответствующих турбулентному течению без магнитного поля и определяемых формулой (3,146), и не ниже значений, соответствующих ламинарному течению, С увеличением числа Пекле степень влияния магнитного поля на коэффициент теплоотдачи должна ослабевать и значения коэффициентов теп- [c.223]

В работах [4, 5] было исследовано влияние излучения на теплообмен при течении Куэтта излучающей и поглощающей жидкости, а в [6, 7] рассмотрено течение пробки излучающего и поглощающего газа в канале и полностью термически развитое ламинарное течение между двумя параллельными диффузно излучающими и диффузно отражающими изотермическими бесконечными пластинами. Автор работ [8, 9] исследовал влияние излучения на характеристики ламинарного течения излучающей и поглощающей жидкости с постоянными свойствами при параболическом профиле скорости между двумя параллельными пластинами и в трубе. Течение пробки газа между двумя параллельными пластинами исследовалось в [10] при этом для решения радиационной ча сти задачи было использовано приближение Шустера — Шварцшильда. Исследованию теплообмена на тепловом начальном участке при течении излучающей и поглощающей жидкости в трубе в приближении серого и несерого газа при параболическом профиле скорости посвящены работы [И, 12]. Авторы [13, 14] исследовали теплообмен при турбулентном течении излучающего и поглощающего серого газа в трубе в условиях, когда газ является оптически тонким, а в работе [15] приведены экспериментальные и теоретические результаты по теплообмену при полностью развитом течении несерого излучающего газа в трубе. Задача нахождения распределения температуры на тепловом начальном участке для ламинарного течения в трубе была решена в общем виде методом [c.581]

Остановимся на некоторых результатах исследования участков гидродинамической и тепловой стабилизации течений в каналах. Весьма подробное изучение ламинарного и турбулентного течения совершенного газа в начальном участке круглой трубы при до- и сверхзвуковых скоростях проведено Б. А, Жестковым (1953) при ряде предположений теплообмен между стенками и газом отсутствует, молекулярное и турбулентное числа Прандтля равны единице, профили скорости в переменных Дородницына задаются в виде некоторых универсальных зависимостей. [c.808]

Развитие новой техники требует изучения локальных, интегральных и турбулентных свойств закрученного потока в специфических условиях—в каналах с изменяющейся по длине площадью поперечного сечения, при диафрагмировании выходного сечения и т. д. Между тем закономерности течения, тепло -и массообмена в осесимметричных каналах с местной закруткой потока изучены недостаточно. Имеющиеся в литературе результаты в подавляющем большинстве относятся к исследованию осредненных характеристик течения и теплообмена в непроницаемых трубах с частными законами начальной закрутки. Так мно- гочисленные результаты исследований по гидравлическому I сопротивлению и среднему теплообмену достаточно полно от-( ражены в [ 67]. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...