Теплоотдача при свободной конвекции. Теплоотдача в неограниченном пространстве

Характер свободного движения воздуха около горизонтальных труб.
а −
б −

Характер

В формулах в качестве определяющей температуры принята температура окружающей среды tж.

Теплоотдача при свободном движении различных жидкостей.

Число Грасгофа Gr характеризует относительную эффективность подъёмной силы, вызывающей свободно-конвективное движение

2. Теплоотдача в ограниченном пространстве.

Вертикальные каналы

Слева − большой толщины

Справа − малой

Горизонтальные каналы и щели

Нагретая поверхность расположена сверху

Нагретая поверхность расположена снизу

Шаровые и горизонтальные цилиндрические прослойки

Нагрета внутренняя поверхность

Нагрета внешняя поверхность

Эквивалентный коэффициент теплопроводности

Коэффициент конвекции

При вычислении чисел подобия независимо от формы прослойки за определяющий размер

В приближённых расчётах для всей области значений аргумента
можно применять зависимость

1. Одиночные трубы.

3-3. Теплоотдача при поперечном обтекании труб

Безотрывное обтекание трубы

Отрыв ламинарного пограничного слоя

Отрыв турбулентного пограничного слоя

Распределение скоростей у поверхности цилиндра и образование возвратного течения

Изменение относительного коэффициента теплоотдачи по окружности цилиндра

Изменение коэффициента теплоотдачи по окружности цилиндра при различных значениях числа Re.

Теоретическое решение для локального коэффициента теплоотдачи в лобовой точке

Расчёт среднего по периметру трубы коэффициента теплоотдачи при

при

Для воздуха зависимости

Зависимость теплоотдачи цилиндра от угла атаки Ψ.

2. Пучки труб.

Схема расположения труб в коридорных (а) и шахматных (б)

Картина движения жидкости в коридорных (а) и шахматных (б) пучках из

б) Шахматные пучки труб при

Эти соотношения позволяют определить среднее значение

Для воздуха расчётные формулы упрощаются и принимают вид:

Учёт угла атаки при расчёте среднего коэффициента теплоотдачи

Пример 3-6. Определить потерю тепла путём конвекции вертикальным неизолированным паропроводом диаметром

Пример 3-10. Определить коэффициент теплоотдачи для восьмирядного коридорного пучка при диаметре