Nuжdср. = К0·Prж0,43·(Prж/Prст)0,25·εl . (9)
Коэффициент К0 зависит от критерия Рейнольдса Re и представлена в таблице 2.
Таблица 2. Значение К0 .
| Re?104 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 |
| К0 | 1,9 | 2,2 | 3,3 | 3,8 | 4,4 | 6,0 | 10,3 | 15,5 | 19,5 | 27,0 | 33,3 |
турбулентное течение – Re = 104
Nuжdср. = 0,021· Reжd0,8·Prж0,43· (Prж/Prст)0,25·εl . (10)
Таблица 3. Значение εl при турбулентном режиме.
| l/d | |||
| Re = 2·103 | Re = 2·104 | Re = 2·105 | |
| 1 | 1,9 | 1,51 | 1,28 |
| 2 | 1,70 | 1,40 | 1,22 |
| 5 | 1,44 | 1,27 | 1,15 |
| 10 | 1,28 | 1,18 | 1,10 |
| 15 | 1,18 | 1,13 | 1,08 |
| 20 | 1,13 | 1,11 | 1,06 |
| 30 | 1,05 | 1,05 | 1,03 |
| 40 | 1,02 | 1,02 | 1,02 |
| 50 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
б) Обтекание горизонтальной поверхности.
ламинарное течение – Re < 4·104
Nuжdср. = 0,66·Reжd0,5·Prж0,33 ·(Prж/Prст)0,25. (11)
турбулентное течение – Re > 4·104
Nuжdср. = 0,037·Reжd0,5·Prж0,33 ·(Prж/Prст)0,25. (12)
в)Поперечное обтекание одиночной трубы (угол атаки j = 900).
при Reжd = 5 - 103
Nuжdср. = 0,57·Reж0,5·Prж0,38 ·(Prж/Prст)0,25. (13)
при Reжd = 103 -2·105
Nuжdср. = 0,25 ·Reж0,6·Prж0,38 ·(Prж/Prст)0,25. (14)
Заключение
Основными факторами, влияющими на процесс теплоотдачи являются следующие:
1). Природа возникновения движения жидкости вдоль поверхности стенки.
Самопроизвольное движение жидкости (газа) в поле тяжести, обусловленное разностью плотностей её горячих и холодных слоев, называют свободным движением (естественная конвекция).
Движение, создаваемое вследствие разности давлений, которые создаются насосом, вентилятором и другими устройствами, называется вынужденным (вынужденная конвекция).
2). Режим движения жидкости.
Упорядоченное, слоистое, спокойное, без пульсаций движение называется ламинарным.
Беспорядочное, хаотическое, вихревое движение называется турбулентным.
3). Физические свойства жидкостей и газов.
Большое влияние на конвективный теплообмен оказывают следующие физические параметры: коэффициент теплопроводности (l), удельная теплоемкость (с), плотность (ρ), κоэффициент температуропроводности (а = λ/cр·ρ), коэффициент динамической вязкости (μ) или кинематической вязкости (ν = μ/ρ), температурный коэффициент объемного расширения (β = 1/Т).
4). Форма (плоская, цилиндрическая), размеры и положение поверхности (горизонтальная, вертикальная).
Литература
1. Лариков Н.Н. Теплотехника: Учебник для вузов. -3-е изд., перераб. и дополн.-М.; Стройиздат, 1985 -432 с.ил.
2. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. -М.; Высшая школа, 1969 -560с.
3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. -М.; Энергия, 1977.
4. Теплотехника /Хазен М.М., Матвеев Г.А. и др. -М.; 1981.
5. Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике. М.; Высш. шк., 1986. -248с.