Особенности теплопереноса

Распределение местного коэффициента теплоотдачи по периметру трубы отражает характер течения в пограничном слое на поверхности трубы. Анализируя закономерности этого распределения в широком интервале числа Рейнольдса и относительных шагов, можно получить наиболее оптимальные параметры течения, расположения труб в пучках и обобщающие зависимости для расчета местного коэффициента теплоотдачи.

В настоящей работе местный коэффициент теплоотдачи приводится в безразмерном виде и дается среднее его значение для каждого конкретного случая. Для сопоставления значений этого коэффициента в потоках воздуха и различных жидкостей приводится распределение безразмерного комплекса по периметру трубы.

Влияние числа Прандтля и температурного напора можно учесть введением местных параметров Pi и (Рг/Ргн), предварительно определив показатели степени пир. Поскольку на трубе имеются области с ламинарными и турбулентными пограничными слоями, показатель степени п зависит от режима течения в пограничном слое. При ламинарном режиме обтекания пластины п = 0,33, а при турбулентном - 0,43. Эти же значения принимаются и в случае обтекания трубы в пучке. Показатель степени р, учитывающий влияние температурного напора, определяется экспериментально и для обоих режимов в пограничном слое с достаточной для практики точностью может быть принят равным 0,25. В случае теплопереноса в потоках жидкостей большой вязкости и при больших температурных напорах параметры Рг и (Pr/Prv) имеют большие значения, их роль существенно возрастает. В случае охлаждения турбулентного пограничного слоя на пластине при безградиентном течении теплоносителя с большой вязкостью, когда соотношение Piy/Prw изменяется до 25 раз, показатель степени равен 0,167. Поэтому для больших значений Р17/Prw в доминирующем турбулентном пограничном слое в случае труб в пучке при охлаждении рекомендуется принимать 0,17.