IMG!57

Kdzla;

I) Przejmowanie ciepłu przy wymuszonym przepływie płynu wewnątrz rury łub knnulu.

JUS

kompleksów, zlo/onycli / ró/nyoli wielkości Il/ycznycli, był bc/wymliimwy Koin plckty lc iioh/ą mi/wę liczb podobfeóalwa. liczb kryloriulnycb ul bo kryteriów p.^j₀ bleriaiwa Nąfpowitzccluiloj npoiykuiui lit/bq (kryterium) podobicfialwa, dutyi/^, przepływ u płynów, Jc.it llaba Krynuldaa, okrcśltipit u fllopieii bur/.liwuicl przepływ,, która można łnterprelowuć Jako almmnek alt bezwładności do ml tnie la (lepkości) Liczbę tę wyrnZn wzór.

^JL.s^eJ.    00.29)

v n

h* prędkość płynu, w [m/sj,

/ tzw. wymiar charakterystyczny określający geometrii; rozwużunegn ukluilu, w (ml.

v lepkość kinematyczna płynu, w [m²/sj, i| lepkość dynumicznn płynu, n ¹ p v, w (Pu sJ, p - gęstość płynu, w fkg/111'].

Poniżej pokażemy jedynie dwa przykładowe równania krytcrinlnc; jedno do obli-czcri współczynnika przejmowania ciepła a przy przepływie wymuszonym, drugie przy przepływie swobodnym.

Jeżeli przepływ płynu iraoi charakter latninumy, czyli liczbu Reynoldsa Rc^ > 21 Ul), kanał jest proBtoosiowy, a stosunek jego długości do średnicy (lub średnicy zastępczej) Ud > 50, współczynnik a można określić, na przykład, z następującego równaniu krytcrialncgo.

(10.30)

u,n 0,4 i l^,f/

Nu, =0,023 Re, Pr, ^

w którym, indeksy f i w przy liczbach kryteriulnych Re, Nu i Pr oznaczają, że wielkości lizycznc płynu (lepkość, gęstość itd.) wstawiane następnie do tych liczb, są wyznaczane, odpowiednio: dla temperatury płynu (/) i dla temperatury powierzchni ścianki (wj. W równaniu tym, oprócz omówionej już liczby Reynoldsa (Rej występują jeszcze następujące liczby podobieństwa: liczba Nusseila;

Nu

ul

X

(10.31)

29 8

'-l

fA

\ '. ^r» *?. i

* yh

gii/ie:

« pux/ukiw.my w»pólczynnik konwekcyjnego pr/cjmowini* tłcpU. w |W/(mⁱ K)J,

/ wymiar chnruklcry«tyr/ny (tuki %«m jak w liczbie Wcynoldwk). w \m\, X pr/cwodnoU cieplna płynu, w (W/(m K|j.

- IIc/Iim Frandlla

n c

l'r

00.32)

u X

gdzie:    ,

a dyfuzyjnoić cieplna płynu, w Im /aj.

Cp - ciepłu właściwe płynu pr/y Małym ciśnieniu. w IJ (kg K.)J,

Iloraz In^-/Ir Prumlla (Pr,/Pr,). obliczonych dlu temperatury płynu i tęrnpcralury pr,. wierzchni jcs. poprawki, król. pozwala uwzględuić tetempemtur. płynu w wąr-■lwic przyścienne) rna wartość pośicdntu między r„ l I) ytnrarcm c ra ys yc/-nym lila omawianego układu |cn średnica wcwncmmii    ^P- ^<J™‘    J”*"

pływu wewnątrz rury,. lub lok zwana śnotoic. zus.ępczu «lbo hydrauheznu. I »VI ,0 / pole przekroju kanału. U obwód wewnętrzny kanału), )«*!. płyn przepływa w kanale o przekroju nie kołowym Liczbę Pnmdtlo można mlerpretować ,.ko mra-,, stosunku ilości przenoszonego ruchu do doić, crcpla przenoszonego w płymc Procedura wyznaczeń,o współczynnika a zo pomocą równam. (U^ pak,. na obliczeniu (dla zadanych parametrów fizycznych , geometrycznych) na_)P,erw wielkości liczb krytcnnlnych Rc . Pr. poiem na wyznaczeń,u z ww równam, wartości liczby Nussclta (Nu), a następnre wyliczeniu z przekształconego wzoru

(10.31) wartości a.

2) Przejmowanie ciepła przy swobodnym opływie ciał w przestrzeni nieograniczonej.

Bardzo wicie przypadków konwekcji swobodne) można opisać równaniem kryte-rialnym znanym w literaturze pod nazwę wzoru Mtchtejew. sprawdzanego się dla kul oraz płyt i walców poz,ornych . pionowych Ogólna posUtc legu wzoru )est

następująca:

w którym indeks m pr/y liczbach krytcrialnych Nu » Ra oznacza, zc wielkości U zyczne płynu (lepkość, przewodność cieplna ild.), wstawiane następnie do tych liczb, są wyznaczane dla temperatury równej średniej arytmetycznej tempera tur: płynu w dużej odległości od powierzchni (//) i powierzchni pizegrody (»„,), i_m = l),5(t, + t_w).

W równaniu tym. oprócz omówionej już liczby Nussclta (Nu) występuje nuww liczba podobieństwa, zwana liczbą Rayleigha. Liczba ta jest iloczynem dwóch In nycli liczb, liczby Grasshofa (Gr) i omawianej już liczby Prondtla, U» ⁽" Pi