Связь между критериями для многих случаев теплоотдачи при средних по поверхности температурах стенки и среды выражается степенным уравнением

Nu = cRePr Gr e. (22.10)

Здесь с, I, т, п - числовые безразмерные величины, соотвествую-щие определенному виду и режиму движения среды и охватывающие некоторый диапазон изменения определяющих критериев; е - числовая величина, учитывающая влияние дополнительных факторов: направление теплового потока 8д = (Ргд/Рг,.)*25 протяженность канала (поверхности) - по таблицам; кривизну канала = l+l,8(dJR), совместное влияние дополнительных факторов е = eqEiEj.

Значения с, I, т, п для часто встречающихся в РЭА случаев даны в табл. 22.2. Уравнения для расчета коэффициентов теплоотдачи в других случаях можно найти в литературе [7, 8, 11,13].

При пользовании уравнением (22.10) особое внимание следует обратить на то, при каких определяющем размере I и определяющей температуре t получено критериальное уравнение.

Определяющим размером называется характерный для данного случая теплоотдачи размер твердого тела; определяющей температурой - температура t, по которой выбирают входящие в критерий теплофизические свойства (р, V, с. Я, Р). Обычно параметры / и t вводят в обозначение критерия в виде индексов. Например, обозначение RcjK.d говорит о том, что при вычислении критерия за определяющий размер следует принимать диаметр, а за определяющую температуру - среднюю температуру потока жидкости.

После выбора необходимого критериального уравнения для удобства пользования его представляют в развернутом размерном виде. Например, при естественной конвекции в неограниченном объеме при GrPr > 2 10 [уравнение (22.10в), табл. 22.2] критериальное уравнение имеет вид:

NU; =0,135Pr-33Gr0-33,

В размерном виде

н/ / cpvPgA N0.33

=[0,135я -П()°]АЛЗЗ = вд7.

где flm - коэффициент, который учитывает только теплофизические свойства среды и постоянные величины и зависит от температуры tm и давления среды. Линейный размер сократился

В работе [8] илеются графики, таблицы и номограммы, позпо-ляющие определитькоэффициенты типа Вт либо сразу ар.

Передача тепла через тонкие заполненные средой плоские прослойки между твердыми стенками описывается уравнением вида

ТАБЛИЦА

встречающихся в РЭА случаев теплоотдачи [8, П)

Диапазон изменения определяющих критериев

Определяющий размер I, определяющая температура t

Режим движения среды

Вид цвшкеяия среды

1 10- <GrPr< 5-102 5-102<GrPr<2.10 M0 >GrPr>2.10

Для вертикальных плит, цилиндров l=h (высота), для горизонтальных цилиндров / = d (диаметр), для горизонтальных плит 1 = Ц (меньшая сторона) <=<т=0,5х Х(<ст+У

Ламинарный

Переходный

Турбу лентныи

Естественная конвекция около

отдельно стоящих элементов (в неограниченном объеме)

GrPr>8.106

Re < 2200

t--площадь поперечного сечения, Я-периметр речного нала

Ламинарный

Вынужденное движение среды в канале

попе-сечения ка-

Gr Рг<810б, Re<2200,

RePr-Y-<5

QrPr <8-1№, Re<2200, 26

5<RePr -<20 Ll

QгPr<8.10 Re < 2200, 26

20<RePr--<100 L

GrPr<8.10B,

Re <2200, 26

100<Re Pr-<500

Gr Pr<8.106, Re < 2200,

500<RePr -

Ламинарный для щели длиной L и шириной 6

Вынужденное движение среды в канале