Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Критерий подобия поля температур и скоростей. Число Прандтля.
Число Прандтля. . Число Прандтля характеризует физ свойства жидкости и их влияние на конвективный теплообмен. а – коэфтемпературопроводности [м2/с]; υ – кинематическая вязкость жидкости [м2/с]. Число Прандтля определяет подобие температурных и скоростных полей в потоке жидкости. Если Pr=1, то это значит, что поле температур подобно полю скоростей. Для газов число Прандтля зависит только от их атомности. Для одноатомных Pr=0,67, для двух 0,72 и для многоатомных ≈1.
56 Определяющие и определяемый критерии.
При вынужденном движении жидкости для процессов конвективного теплообмена определяющие числа подобия – число Рейнольдса и число Прандтля: число Рейнольдса определяет гидромеханическое подобие течений теплоносителей , где w0— характерная, обычно средняя скорость жидкости или газа в начальном сечении системы; l—характерный геометрический размер системы (например, диаметр канала, длина пластины и т. д.); ν—кинематический коэффициент вязкости теплоносителя. Число Прандтля является теплофизической характеристикой теплоносителя. Оно составлено лишь из физических параметров: . При равенстве чисел Re условие одинаковости чисел Рг обеспечивает тепловое подобие, т. е. подобие полей температурных напоров и тепловых потоков во всем объеме рассматриваемых систем. Согласно теории подобия у подобных процессов должны быть одинаковы также и определяемые числа подобия. В процессах конвективного теплообмена в качестве определяемого выступает числоНуссельта Nu, характеризующее интенсивность процесса конвективного теплообмена: . При свободном движении жидкости для процессов конвективного теплообмена определяющие числа подобия – число Прандтля и число Грасгофа: Стационарные процессы свободной конвекции будут подобны, если выполняются условия: Gr = idem; Pr = idem. (1) Число Грасгофа Gr характеризует относительную эффективность подъемной силы, вызывающей свободно-конвективное движение среды; оно имеет вид: , где g— ускорение свободного падения; β — температурный коэффициент объемного расширения среды; Δt— характерный температурный напор; l — характерный линейный размер системы; ν — кинематический коэффициент вязкости. Число Рг является теплофизической характеристикой теплоносителя: Условия (1) обеспечивают подобие процессов свободной конвекции, т. е. подобие полей температурных напоров, тепловых потоков и скоростей в геометрически подобных системах. При выполнении этих условий определяемое число подобия — число Нуссельта Nu — также оказывается одним и тем же в таких системах: Nu = = idem. Число Рейнольдса и число содержат величині, являющиеся функциями процесса: скоростьw, перепад давлений Δр и коэффициент теплоотдачи α. Как и число Нуссельта это определяемые числа подобия.
57.Критериальные уравнения конвективного теплообмена. Число Нуссельта. Критериальноеур-ние переноса теплоты в движущейся жидкости, в общем случае имеет вид: Если свободный перенос: Для вынужденной конвекции с большими скоростями жидкости: В этих уравнениях целью явл определение критерия Нуссельта и определение коэффициента теплоотдачи. Критериальные уравнения составляются путем обработки эксп данных и для конвективного теплообмена данные уравнения имеют вид: с,l,m,n – постоянные, определяемые из эксперимента. Отношение Рrc/Prж– это числа Прандтля, определяемые при температуре стенки и температуре потока. Если получается (Рrc/Prж)0,25>1, то процесс нагревания жидкости, если <1, то процесс охлаждения жидкости. Число Нуссельта. Критерий Нуссельта характеризует соотношение тепловых потоков передаваемых конвекцией и теплопроводностью по нормали через престенный слой. ; α – искомый коэф теплоотдачи; l – определяющий лин размер; λ – коэф теплопроводности жидкости.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 437. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |