Способ определения коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи при вынужденной конвекции в жидкостях и газах Советский патент 1993 года по МПК G01K17/12 

- критерий Прандтля;

- ускорение силы тяжести;

С- - теплоемкость потокаJ

.

- коэффициент трения

, pvM7

канала; t

Изобретение относится к теплотехнике а более конкретно к испытаниям теплообмениых устройств, и может бить применено во всех отраслях техники, в которых используется тегшо обменные устройства.

Целью изобретения является сокращение времен эксперимента и уп- potitftHtte его методики.

Предложенный способ заключается в следующем.

В исследуемый канал подается рабочая среда (газ или жидкость) с: произвольными параметрами, измеряются расход, температуры и полные давления п начале и конце исследуемого канала.

Коэффициент трения канала определяют из форму.пы

f

4Я

d

де др

Р«.

р -Р

о

ИР

02

полные давления соответственно, в начале и конце участка; расстояние между точками измерения давления}

гидравлический диаметр канала; плотность рабочей среды;

скорость потока в канале.

Подсчитьтают число Re при данном асходе тю формуле

1л

d Р

pvd, (

-Р РО, -,,

р и р

01 Ot

- полные дав-ления в начале и конца канала:

L - длина канала, и по полученным данным определяют искомые коэффициенты.

где f - коэффициент динамической

вязкости среды.

Изменяют расход рабочей среды.и для нового расхода повторяют описанные выше операции измерений и вычис-- лений. По проведении необходимых измерений и вычислений в заданном диапазоне изменения расхода рабочей среды вычисляют величины (Re) и строят график .зависимости

In(fRe ).

d; UttRe,.

В общем случае.на построенном графике различают три участка, соответствующие ламинарному,переходному и турбулентному режимам течения, каждый из которых аппроксимируется уравнением вида

20

InXfRez).

d. InRej

С:

где С. и d. - постоянные для данной поверхности величины на первом участке С и d,, на втором Cj и dj

и на третьем Cj и dj .

По найденным таким образом eejm- чинам С. и d подсчитывают критерии Иуссельта и коэффициент теплоотдачи по следую1цим формулам

35

где Л;- коэффициент теплопроводности среды на участке ламинарного режима движения среды

NU, 0,0056 Re

. /. 5r,d,(H-C,.,) 1/3 ,

0,f5dj365-C,d ,)

на участке переходного режима движения среды

(fRe

т-(0.8 4 о. гз 5) )/

5«

-(0.840,гз: ЬЗ. «I «

«t. 12-р:

на участке турбулентиого режима дои- жепия среды

fnHu, - 4,26 + 0,0аб5 (2,66 С,)« fEnCfRe ), - f5,«J + Pj ;

По найденному коэффициенту тепло отдачи коэффициент теплопередачи может быть опред(елен, в частности,дпй плоской стенки по формуле

К

1

Редактор Т, Янова Заказ 3085

Составитель В. Филатова

Техред О.ГоЬтвай Корректор Л. Патай

Тираж -Подписное

ВНИППИ Государс твенногЬ ко митета СССР

по делам иэобрётений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстпенио-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектч

,5

2500284

где 0 - коэффициент теплоотдачи от

горячей жидкости к стенки; о( - коэффициент теплоотдачи от

стенки к холодному тепло- 5носителю.

Технико-экономические преимущест- па предлагаемого способа заключаются в упрощении, удешевлении и сокращении времен приведения эксперимента, to необходимого лишь для определения

постоянных С;- ид-,/, характеризующих данную поверхность и однозначно оп- ределя Щ1явеяич} Ну коэффициента . тещуоЬтдачи и теплопередачи при дан- ном числе Рейиольдсаj отпадает необходимость в Подводе и отводе тепла, а. следовательно, ие нужна и вторая рабочая среди, экономится энергия, сокращается время монтажа и демон- : 20 тажа вспомогательной установки.

Кроме того, формулы для подсчета критерия Нуссельта ве требуют соблюдения каких-то условий подобия -при их применении, а являются универ- 25 сальтйми для каждого иэ трех воэ- можиых режимов течения рабочей среды.