Дененің температурасы, пішіні мен өлшемдері, оның кеңістіктегі бағыты
Салқындатқыштың еркін қозғалысы кезінде жылу беру. Тік және көлденең бетке арналған критерийлік жағдайлар
жүктеу/скачать 121,48 Kb.
|
аяулым манап
| 3.7. Салқындатқыштың еркін қозғалысы кезінде жылу беру. Тік және көлденең бетке арналған критерийлік жағдайлар
Еркін қозғалыс қыздыру нәтижесінде сұйықтық тығыздығының өзгеруіне байланысты пайда болады. Еркін конвекция қызған қабырғаларда, құбырларда, орталық жылыту батареяларында, өнімдерді салқындату кезінде тоңазытқыштарда және т.б. еркін жылу алмасу шектеулі және шектеусіз кеңістіктегі біркелкі емес қыздырылған газда немесе сұйықтықта болады. Егер денеде ОК - күйдіргіш ортаға қарағанда жоғары температура болса, онда денеден қызған сұйықтық қабаттары жеңілдейді және пайда болған көтеру күшінің әсерінен жоғары көтеріледі, ал олардың орнына қоршаған кеңістіктен суық қабаттар келеді. Тік плитада немесе құбырда шексіз кеңістікте еркін жылу алмасуды қарастырыңыз (сурет. 9). Сурет. 9-шексіз кеңістіктегі еркін жылу алмасу Тік беттерде пайда болатын сұйықтықтың еркін қозғалысы ламинарлы және турбулентті болуы мүмкін. Сұйықтықтың қозғалыс сипаты негізінен температураның басына байланысты: dt = tс-tж, мұндағы tс-бетінің температурасы; tж-қозғалмайтын сұйықтықтың бетінен алыс температурасы. Температуралық қысымның төмен мәндерінде бүкіл жоғарғы жағында-жаңалықтар сұйықтықтың ламинарлы қозғалысы байқалады. Үлкен температуралық қысым кезінде турбулентті қозғалыс режимі басым болады. Еркін қозғалыстың дамуында дене пішіні екінші роль атқарады. Сұйықтықтың еркін қозғалысы үшін негізгі мән - жылу алмасу жүретін үстіңгі ұзындық. Қабырғаның төменгі бөлігінде төмен жылдамдықпен көтерілетін сұйықтықта ламинарлы шекара қабатының қалыңдығы біртіндеп артып келе жатқан ламинарлы қозғалыс байқалады. Қабырғаның төменгі ұшынан оның биіктігі бойынша белгілі бір қашықтықта ламинарлы шекара қабаты ыдырай бастайды, бұйра тәрізді қозғалыс пайда болады, ол біртіндеп күшейіп, құбырдың бетіне жақын жерде ламинарлы қабаты бар дамыған турбулентті қозғалысқа өтеді. Шекаралық қабаттың қалыңдығының өзгеруіне және бетіндегі сұйықтық қозғалысының өзгеруіне сәйкес жылу беру коэффициенті де өзгереді. Ламинарлы шекара қабаты ұлғайған сайын жылу қайтару коэффициенті (α) төмендейді. Бұйра тәрізді қозғалыс саласында жылу беру коэффициенті біртіндеп артады және сұйықтықтың дамыған турбулентті қозғалысы саласында ең тұрақты білімді алады. Қазандағы суретте жылу беру коэффициентінің қабырға биіктігіне тәуелділігі көрсетілген. Тік қабырғалар бойымен сұйықтықтың еркін қозғалысы кезінде жылу берудің орташа коэффициенттерін анықтау үшін келесі теңдеулерді қолдануға болады: ламинарлық режим: - 103 < (Gr·Pr)F < 109: Nuж, l = 0,75·(Grж, l * ҚТЖ·0,25×et; турбулентті режим: - (Gr·Pr)F > 109: Nuж,l = 0,15·(Grж,l·ҚТЖ)0,33×et. Бұл формулаларда температураны анықтау үшін температура қабылданады сұйықтықтар қыздырылған бетінен алыс, анықтайтын өлшем үшін-жылу алмасудың басынан бастап есептелетін бетінің ұзындығы. Суретте. 10 әр түрлі диаметрлі көлденең құбырларға жақын сұйықтықтың еркін қозғалысының сипаты көрсетілген. Шағын диаметрлі құбырларда жоғары ағын ламинарлық режимді құбырдан алыс ұстайды. Үлкен диаметрде турбулентті режимге өту құбырдың бетінде болуы мүмкін. Сурет. 10-көлденең құбырларға жақын сұйықтықтың еркін қозғалысы Көлденең құбырлар маңындағы сұйықтықтың еркін ламинарлы қозғалысы кезінде жылу берудің орташа коэффициенттерін анықтау үшін мына формуланы қолдануға болады: Nuж,d = 0,5·(Grж,d·ҚТЖ)0,25=et. Бұл формулада сұйықтықтың температурасын анықтайтын температура құбырдан алыс, анықтайтын уақыт өлшемі үшін құбырдың диаметрі ретінде қабылданады. жүктеу/скачать 121,48 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|