Местная теплоотдача при средних числах Рейнольдса

К средним можно отнести числа Рейнольдса в интервале от 2 • 10 до 2 • 105. Повышенная завихренность в межтрубном пространстве пучков приводит к переходу ламинарного режима течения в пограничном слое в турбулентный. Место отрыва находится при больших значениях ср, что сокращает размеры зоны рециркуляционного течения за трубой.

С возникновением турбулентности в пограничном слое существенно изменяется характер распределения местного коэффициента теплоотдачи. Наиболее изученным является процесс перехода течения из ламинарного режима в турбулентный в трубах, каналах и на пластине. Свойство жидкости переходить из одного режима течения в другой является важным фактором, который необходимо учитывать при проектировании теплообменников и оптимизации их техническртх характеристик. При турбулентном течении происходит интенсивный перенос импульса поперек потока, что приводит к более заполненному профилю скорости по сечению канала и интенсификации теплообмена.

Труба, перпендикулярная потоку, является плохо обтекаемым телом, поэтому градиент давления и турбулентность потока в продольном направлении изменяются, влияя на распределение скорости в пограничном слое, и ReKp может уменьшаться по течению. При изучении местной теплоотдачи на поверхности трубы в пучке важно знать, когда начинается переход ламинарного режима течения в пограничном слое в турбулентный. Для этого надо знать длину ламинарного, переходного и турбулентного пограничных слоев и место отрыва последнего. Определение этих характеристик является важнейшей задачей при расчете местной теплоотдачи на поверхности трубы, поскольку для каждого режима течения показатель степени в выражении значительно изменяется. Для пучка труб эти данные следует уточнить, так как продольный градиент давления и степень турбулентности сильно зависят от шагов пучка и RC7.

Помимо указанных факторов, на место перехода влияет шероховатость поверхности. Теплоотдача от стенки трубы к жидкости способствует возникновению турбулентности, а обратно - стабилизирует течение.