DSC00064 (19)

procesu jest fakt istnienia przylegającej do ściany warstwy laninamej. W warstwie tej przenikanie odbywa się głównie

przez przewodnictwo. W warstwach położonych bliżej nurtu płynu , przenikanie zachodzi na drodze . czystej konwekcji, na drodze wymiany gorętszych i zimniejszych części płynu. Pod terminem kon — wekcja będziemy rozumieli jednak całość procesu wymiany zarówno w warstwie lamina mej, jak i w warstwie turbuH entne j płynu.

Rozpatrzmy mechanizm przenikania ciepła przy burzliwym przepływie płynu. Doświadczalnie zos— Rys.31. Przepływ ciepła tało stwierdzone, że rozkład tern— p^n^wruchu peratur w płynie jest taki sam burzliwym.    jak rozkład prędkości płynu

At

maz

u

At =    . /g/^1/7    /75/

« - S« • ^/i^/V7

gdzie y - odległość od ściany przewodu.

Przepływ ciepła od ściany do płynu lub odwrotnie daje się wyrazić wzorem

dq = cc . /t_ - t/.dP.    /76/

B

gdzie; t_fi — temperatura ściany;

t — temperatura płynu w środkowej części nurtu; cc - współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję. Słcv;em: natężenie przepływu ciepła przez konwekcję jest proporcjonalne do różnicy temperatur pomiędzy ścianą 1 płynem w

środkowej części nurtu i do powierzchni ściany. .Miano °e

| kcal

= 1,16 -g-g--

m .grad

w jednostkach angielskich

[“ang|" [

BTU

sq..ft.°F.h

Jeżeli cc wyrażone w jednostkach angielskich pomnożymy przez 4,88, to otrzymamy a w jednostkach technicznych.

W warstwie laminarnej ruch ciepła odbywa się na zasa -dzie przewodnictwa; możemy fikcyjnie zastąpić strefę burz -liwą płynu przez dodatkową warstwę laminamą. W ten sposób przenoszenie ciepła od ściany do płynu zastąpi nam przewo -dzenie ciepła przez warstwę zastępczą. W obu przypadkach spadek temperatury będzie jednakowy. Jeśli grubość warstwy zastępczej jest z, to przepływ ciepła wyrazi wzór

/77/

dq =    . /t_g - t/.dP

Wtedy oc = A /z. A więc wartość współczynnika konwekcji odpowiada współczynnikowi przewodnictwa cieplnego płynu odnie -sionego do grubości tej fikcyjnej warstwy.

Z danych doświadczalnych wiemy, że spadek temperatury w warstwach płynu oddalonych od ściany jest bardzo niewielki; największy spadek występuje w warstwie laminarnej. Dla zmniejszenia oporu cieplnego należy zatem starać się aby zmniejszyć grubość warstwy laminarnej /np. dać szybki przepływ/.

Doświadczenie wskazuje, że współczynnik konwekcji jest zależny od wielu parametrów: od przewodnictwa właściwe-

45