ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидродинамическое подобие и процессах перемешивания. Рабочая мощность. Пусковая мощность. Влияние различных факторов на величину потребляемой мощности Конструкция мешалок из "Основные процессы и аппараты химической технологии Изд.7" НО рассматриваться совместно с уравнениями движения Эйлера (1—24), (1—24а) и уравнением неразрывности потока (1—236) как единая система дифференциальных уравнений, описывающих различные стороны процесса конвективного переноса тепла. [c.303] Невозможность аналитического решения уравнений движения и конвективного теплообмена заставляет прибегать к подобному преобразованию системы этих уравнений и представить их в виде некоторой функции от критериев подобия. Эти критерии подобия и будут характеризовать все факторы, влияющие на процесс конвективного теплообмена. [c.303] Тепловое подобие. Как указывалось выше, конвективный перенос тепла характеризуется системой дифференциальных уравнений движения и неразрывности потока и уравнением Фурье—Кирхгофа. [c.303] Для того чтобы более полно описать конвективный перенос тепла, необходимо дополнительно к дифференциальному уравнению Фурье-Кирхгофа задать граничные условия. Эти граничные условия вытекают из закона теплообмена на границе тела и окружающей его среды. [c.303] Из гидродинамики известно, что при турбулентном движении жидкости у стенки трубы всегда имеется ламинарный пограничный слой (рис. 4, //). [c.303] Таким же образом изменяется и кривая температур при нагревании она поднимается от значения у стенки до значения 1 . на внутренней стороне пограничного слоя и затем до величины в остальной массе жидкости, удаленной от стенок. [c.303] Полученное выраженье и будет уравнением теплообмена на границе стенки с жидкостью. Это уравнение должно быть подобно преобразовано совместно с уравнением Фурье—Кирхгофа. [c.303] Выведем критерий теплового подобия из уравнения теплообмена на границе. [c.304] В теории подобия такие безразмерные отношения носят названия симплексов. [c.305] Полученная функциональная зависимость может быть несколько упрощена путем объединения отдельных критериев подобия в разных комбинациях. Рассмотрим некоторые из этих комбинаций. [c.305] Так как в критерий Ре входит величина скорости жидкости т, та этот критерий ставит определенные условия скорости движения среды. Эти условия являются дополнительными к условиям, выражаемым критерием Ве, в который также входит величина скорости жидкости пу. [c.306] Из этого выраженияТ следует, что критерий Прандтля характеризует собой физические свойства жидкости. [c.306] Применительно к отдельным явлениям теплообмена последняя зависимость может быть значительно упрощена. [c.307] Для исследования процессов конвективного теплообмена проведено огромное количество опытов. Путем обработки опытных данных с применением теории подобия получены уравнения и формулы, которыми пользуются в практических расчетах по теплопередаче. [c.307] Для коротких труб среднее значение коэффициента теплоотдачи получается несколько выше при - =30 40 это увеличение не превышает 2—7%, и лишь для очень коротких труб приобретает существенное значение. [c.308] Значения физических констант принимаются при средней логарифмической температуре жидкости. [c.308] При турбулентном режиме движения величина теплоотдачи яависит н от направления теплового потока- Исследованиями показано, что изменение физических параметров жидкости неодинаково лри ее нагревании к охлаждении. [c.308] Однако до уточнения указанной зависимости в технических расчетах можно пользоваться формулой (2—46). [c.308] Коэффициент теплоотдачи при переходном режиме движения. [c.308] Коэффициент теплоотдачи при вынужденном ламинарном потоке в прямой трубе круглого сечения. В данном случае следует учитывать зависимость теплоотдачи от естественной конвекции жидкости, а также направления теплового потока. [c.309] Вернуться к основной статье