Опытные данные по теплоотдаче

1. Опытные данные по теплоотдаче

2. Обобщенное (критериальное уравнение конвективного теплообмена) выражается функцией вида

f (Fo, Nu, Pe, Re, Pr, L/d)
или
Nu = f (Pe, Fo, Re, Pr, L/d)

3. В зависимости от вида теплообмена критериальное уравнение имеет вид:

1. Вынужденное движение
Nu = f(Re, Pr, L/d);
2. Свободная конвекция
Nu = f(Gr, Pr, L/d);
3. Конденсация
Nu = f(Ga, Pe, K)

4. Установившейся турбулентный режим

Nu 0.023 Re
Nu 0.021 Re
0.8
0.8
Pr
0
.
43
Pr
0.43
Pr 0.25
(
)
Prст

5. Переходный режим

Nu 0,008 Re
0, 9
Pr
0, 43
Ламинарный режим
Nu 0,17 Re
0 , 33
Pr
0 , 43
Pr 0, 25
Gr (
)
Pr ст
0 ,1

6. Численные значения коэффициента теплоотдачи

Наименование
процесса
Вт/м2К
Ккал / м2чК
При нагревании и
охлаждении
- воздуха
- перегретого пара
- масел
- воды
1,16 - 58
23,2 – 116
58 – 1 740
232 – 11 600
1,0 – 50
20 – 100
50 – 1 500
200 – 10 000
При кипении воды
580 – 52 200
500 – 45 000
При пленочной
конденсации водяных
паров
4 640 – 17 400
4 000 – 15 000
При конденсации паров 580 – 2 320
органических веществ
500 – 2 000

7. Теплопередача

8. Теплопередача – перенос тепла от одного теплоносителя к другому, через разделяющую их стенку

9. Теплопередача при постоянных температурах теплоносителей плоская стенка

1.
2.
3.
Передача тепла от
теплоносителя к
стенке
Тепло проходит
через стенку
Отдача тепла от
горячей стенки к
менее нагретой
среде

10. Теплопередача через плоскую стенку

Q 1F (t1 tст1)
1
Q F (tст1 tст)
1
2
Q
F (tст tст 2 )
2
Q 2 F (tст 2 t 2)
1 1 2 1
Q( ) F (t 1 t 2)
1 1 2 2

11.

Q
1
1
1 2
1
F (t 1 t 2)

12. Коэффициент теплопередачи – показывает, какое количество тепла переходит от более нагретого к менее нагретому теплоносителю

через разделяющую
их стенку при разности температур между
теплоносителями 1 град

13. Уравнение теплопередачи

Q KF (t1 t 2)

14. Теплопередача при постоянных температурах теплоносителей цилиндрическая стенка

F 2 rвL

15. Теплопередача при переменных температурах теплоносителей

16. Схемы движения теплоносителей

Параллельный ток или прямоток - при котором
теплоносители движутся в одном и том же
направлении;
Противоток - при котором теплоносители
движутся в противоположных направлениях;
Перекрестный ток - при котором теплоносители
движутся взаимно перпендикулярно друг другу;
Смешанный ток - при котором один из
теплоносителей движется в одном направлении, а
другой — как прямотоком» так и противотоком к
первому.
Многократный смешанный ток

17. Уравнение теплопередачи при прямотоке и противотоке теплоносителей

18. Уравнение теплопередачи при прямотоке и противотоке

dQ G1c1( dt 1) G 2c 2 dt 2
dQ W 1( dt 1) W 2 dt 2
dQ
dt 1
W1
dQ
dt 2
W2

19. Уравнение теплопередачи при прямотоке и противотоке

1
1
d (t 1 t 2) dQ ( ) dQm
W1 W 2
d ( t ) dQm
d ( t ) KdF tm

20. Уравнение теплопередачи при прямотоке и противотоке

d ( t )
mK dF
t
tк
ln
mKF
tн
tк
н
t
F
0

21. Уравнение теплового баланса примет вид:

Q W 1(t 1н t 1к ) W 2 (t 2 н t 2 к )
tн tк
m
Q
tк
tн tк
ln
К
F
tн
Q
tн tк tн tк
Q KF
tк
tн
ln
ln
tн
tк

22. Средний температурный напор

tн tк tн tк
tср
tн
tн
ln
2,3 lg
tк
tк
tн tк
tср
2

23. Средний температурный напор при противотоке

tб tм tб tм
tср
tб
tб
ln
2,3 lg
tм
tм
tб tм
tср
2