Переменности физических

Переменность физических свойств в сечении пленки конденсата учитывается поправкой

В этом случае переменность физических параметров можно учесть введением в уравнение подобия аргумента @с = Тс/То, где Т0 — температура газа вдали от стенки или средняя температура газа в канале К, а Тс — температура поверхности стенки. Отношение ТС/Т0 называете» температурным фактор ом.

Тогда, вводя дополнительно поправку е<= (Ргж/Ргс)0'25 на переменность физических свойств капельных жидкостей, получим формулу, предложенную М. А. Михеевым [Л. 125]:

При ламинарном течении коэффициент теплоотдачи уменьшается по высоте пропорционально х~®'25. В переходной области течения коэффициент теплоотдачи нестабилен во времени и в среднем увеличивается до значений, характерных для турбулентного течения. При турбулентном течении коэффициент теплоотдачи от х не зависит. Рисунок 10-5 показывает зависимость а только от х. Переменность физических параметров и А^ по высоте может привести и к изменению коэффициентов теплоотдачи.

Поэтому теплообмен при сверх- • критическом состоянии рассматривают как теплообмен в однофазной среде, но с ярко выраженной переменностью физических свойств теплоносителя. Только при исчезающе малых температурных напорах, когда переменность физических параметров практически не проявляется, коэффициенты теплоотдачи можно рассчитывать по обычным формулам, приведенным ранее. С ростом температурного напору, расхождение между опытными данными и данными расчета по этим* формулам растет и может стать недопустимым.

Как было сказано ранее, при К>5 и>Рг>1 можно не учитывать инерционные силы и конвективный перенос тепла. Переменность физических параметров конденсата может быть учтена ранее введённым мно-

вестна, ее выбор в качестве определяющей оказывается более удобным в практических расчетах. При этом поправка еь учитывающая переменность физических параметров с температурой, как это видно из рис. 4-27, может быть представлена в форме простого множителя

ет уравнение Нуссельта (4-186). Сплошные линии при Rel 600 соответствуют формулам (4-266) и (4-296). На этом рисунке нанесены также впытные данные разных исследований. Физические параметры в критериях "подобия отнесены к температуре насыщения. В опытах поправка, учитывающая переменность физических свойств, не превышала 10%; эта поправка здесь •пущена. v

к средней температуре пленки /ср = 0,5 (ts + tc) и температуре насыщения ts соответственно показан на рис. 4-26 и 4-27 [49]. Поскольку температура насыщения ts обычно бывает известна, ее выбор в качестве определяющей оказывается более удобным в практических расчетах. При этом поправка е/, учитывающая переменность физических параметров с температурой, как это видно из рис. 4-27, может быть представлена в форме простого множителя

представляет уравнение Нуссельта (4-186). Сплошные линии при Re<4600 и при Re>1600 соответствуют формулам (4-266) и (4-296). На этом рисунке нанесены также опытные данные разных исследований. Физические параметры в числах подобия отнесены к температуре насыщения. В опытах поправка, учитывающая переменность физических свойств, не превышала 10%; эта поправка здесь опущена.

Кольцевой канал. Теплоотдача в кольцевом канале, образуемом цилиндрическими поверхностями диаметрами di,d2(di'> di), при течении газа рассчитывается на основании числа Нуссельта для изотермического течения (Nue= j) и поправки. Эта поправка на переменность физических свойств теплоносителя при одностороннем обогреве имеет вид:

Замена одной рабочей жидкости другой еще более усложняется ввиду переменности физических параметров. Чтобы учесть влияние переменности физических параметров, необходимо изменить систему дифференциальных уравнений конвективного теплообмена, полученную ранее. При выводе уравнений переменные значения физических параметров нельзя выносить из-под знака производных. Кроме того, к основной системе дифференциальных уравнений нужно присоединить уравнения вида

Чтобы учесть влияние переменности физических параметров, необходимо изменить систему дифференциальных уравнений конвективного теплообмена. При выводе уравнений переменные значения физических параметров нельзя выносить из-под знака производной. Кроме того,, к основной системе дифференциальных уравнений нужно присоединить уравнения вида

Физические параметры капельных жидкостей более сложно и по-разному зависят от температуры. В Йастоящее время теория еще не чМожет дать какого-либо общего, единообразного учета влияния переменности физических параметров на теплоотдачу капельных жидкостей.

Ряд авторов учитывает влияние переменности физических параметров путем введения в уравнение подобия симплексов ХжДс, ^Ш/[АС и СРЖ/СРС, где индексы «ж» и «с» обозначают, что соответствующие параметры выбираются по температуре жидкости вдали от тела или по температуре стенки. '

Рис. 7- 1 2, Влияние переменности физических свойств капельной жидкости на теплоотдачу при турбулентном пограничном слое. St0 — по формуле (7-37).

При аналитических расчетах учет переменности физических параметров в совокупности с учетом других влияющих факторов требует сложной и трудоемкой работы. Поэтому в настоящее время практические расчеты предпочитают вести с помощью сравнительно простых эмпирических формул. Рассмотрим результаты некоторых экспериментальных работ.

Решение Нуссельта не учитывает переменности физических параметров конденсата. Согласно [Л. 94] для учета зависимости коэффициентов теплопроводности Я, и вязкости i от температуры правую часть формул (12-12) или (12-13) нужно умножить на величину ег = = [(А,с/Ян)3(цн/(Ас)]1у8, где индексы «с» и «н» означают, что данный коэффициент нужно выбирать соответственно по температуре поверхности стенки или температуре насыщения. При этом параметры, входящие в формулы (12-12) и (12-13), следует брать по температуре насыщения. Рис- 12'5- Изменение коэф-

Согласно опытным данным Н. В. Зозули f™™ лГмГарГ^ку" [Л. 50 и др.] поправка е( достаточно хорошо щей пленки конденсата учитывает влияние переменности физических вдоль вертикальной стенки. свойств конденсата на теплоотдачу; по своим

В настоящее время теплообмен при обтекании тела потоком с химическими реакциями находится в стадии изучения. Исследовались в основном равновесные течения диссоциирующего газа при химически не активной (не каталитической) поверхности стенки. Расчетно-теорети-ческие исследования показывают, что коэффициенты теплоотдачи с учетом переменности физических свойств могут отличаться от а при постоянных свойствах в случае ламинарного пограничного слоя на пластине на величину до 30%, турбулентного — до 50%. В обоих случаях а вычисляется по уравнению (15-10), Отмечаемая разница тем значительнее, чем больше отличаются от единицы отношения энтальпий' ./to/Ac или плотностей рс/ро.

При k
3-4. Влияние переменности физических свойств