7.1. Свободная конвекция в большом объеме

Теплоотдача при ламинарном режиме для верткальных труб и пластин определяется по формуле

. (7.1)

Определяющий размер – высота Н поверхности теплообмена. Определяющая температура - температура жидкости вдали от тела (кроме Pr_с) который определяется по температуре стенки).

При значениях на вертикальных поверхностях образуется на начальном участке ламинарный пограничный слой, который затем переходит в турбулентный. Границей между этими слоями служит сечение на высоте Н_кр, значение которой определяется из формулы

. (7.2)

Тогда теплоотдача на ламинарном участке до высоты Н_кр рассчитывается по формуле (7.1), а на турбулентном участке высотой Н_кр (где Н - полная длина трубы пли высота пластины) определяется по формуле

. (7.3)

Средний по высоте коэффициент теплоотдачи при наличии лами­нарного и турбулентного участков пограничного слоя на вертикальной поверхности

, (7.4)

где и - средние коэффициенты теплоотдачи на ламинарном и турбулентном участках пограничного слоя,

Для горизонтальной трубы с наружным диаметром d_н :

при

; (7.5)

при

. (7.6)

Определяющий размер d_н - определяющая температура .

Теплоотдача горизонтальной пластины с теплоотдающий поверхностью обращенной вверх или вниз, рассчитывается по формуле (7.1), причем во втором случае полученный коэффициент теплоотдачи следует уменьшить и 2 раза. За определяющий размер принимается меньшая сторона пластины.

Теплоотдача от тонких нагретых проволочек диаметром 0,2–2 мм при (пленочный режим)

(7.7)

откуда .

Если , то используется формула (7.5).

Теплоотдача жидких металлов и сплавов

(7.8)

Определяющая температура ; определяющий размер: для горизонтальной трубы - наружный диаметр, для вертикаль­ной поверхности - высота; .

Если , то , ; если , то , .

Коэффициент объемного расширения приближенно определяется выражением

.

7.2. Свободная конвекция в ограниченном объеме

Теплообмен в узких щелях, плоских и кольцевых каналах н прослойках приближенно можно определить:

при - по формулам теплопроводности;

при - по формуле

. (7.9)

Определяющий размер - ширина щели или зазора ; определяющая температура , где и - температура стенок щели или зазора.

Глава восьмая

ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ПЛЕНОЧНОЙ КОНДЕНСАЦИИ

ЧИСТОГО ПАРА

Конденсация - процесс перехода вещества из газообразного coстояния в жидкое происходит при соприкосновении пара со стенкой, имеющей температуру t_c, более низкую, чем температура насыщения t_s,и сопровождается выделением теплоты. На смачиваемой поверхности стенки конденсат образует сплошную пленку (пленочная конденсация). Движение пленки конденсата может быть ламинарным и турбулентным. При стекании ламинарной пленки с вертикальной поверхности наблюдается волновое течение конденсата, что способствует повышению интенсивности теплоотдачи.