Местная теплоотдача при средних числах Рейнольдса часть 2

При проектировании эффективного теплообменника важно знать распределение температуры на поверхности трубы, местный коэффициент теплоотдачи и профиль скорости в каждом ее сечении. Эти характеристики изменяются совместно с Ref и шагами пучков. Распределения профилей скорости, температуры и их пульсаций в пограничном слое и в межтрубном пространстве дают представление о величине турбулентного теплопереноса и показывают пути усовершенствования теплообменников, исходя из оптимальных соотношений переноса количества движения и тепла. В реальных условиях теплоперенос не происходит точно при qw(x) = const или tw (х) = const. Если трубы теплообменников изготовлены из материалов с небольшим коэффициентом теплопроводности, то теплоотдача происходит ближе к условию q w (х) = const, а в случае изготовления труб из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности - ближе к условию tw (х) = const. При qw(x) = const температура стенки трубы существенно изменяется. При известной температуре теплоносителя и заданном температурном напоре по графику а/а = (9) легко определить местный тепловой поток на поверхности трубы. Если таких графиков нет, то расчет с целью получения местных характеристик теплопереноса следует вести отдельно для ламинарной и турбулентной частей пограничного слоя и для рециркуляционной зоны. Для переходной зоны можно принять среднюю величину коэффициента теплоотдачи ламинарного и турбулентного пограничных слоев в месте перехода.

В ряде случаев поток, набегающий на первый ряд труб пучка, может быть как ламинарным, так и турбулентным вследствие влияния диффузора, поворота, задвижки, регулятора или измерительных приборов.

При этом стабилизированное ламинарное течение перед пучком может перейти в турбулентное. Могут появиться и течения следующего вида:

- стабилизированное ламинарное;

- нестабилизированное ламинарное, которое на некотором расстоянии по длине канала происходит без возмущений, а затем становится стабилизированным;

- стабилизированное турбулентное;

- нестабилизированное турбулентное.