go płynu At szybkości liniowej płynu u, lepkości płynu <u. , gęstości c • średnicy przewodu d, którym płynie strumień, ciepła właściwego płynu c, współczynnika rozszerzalności objętościowej a « różnicy temperatur ściany i płynu a t i długości przewodu 1
ces f/A,u,^fd,p,jłf At, 1/ /78/
Ba podstawie metod stosowanych w analizie wymiarowej, funkcję tę można przedstawić jako funkcję kilku liczb bezwymiarowych
łż.t/ŁM, , lłq2 .•■£** . */ /79/
A fc.g A - .g ,L
°c.d _ c^/d.u.tya ^ ^3600.c.M.g/b A .T .fi.ot ,c ^d,d ~ <a*s A ' *1
/80/
Moduły wchodzące w równania /78/1/79/ noszą odpowiednie nazwy s
Liczba Husselta określa podobieństwo przepływu ciepła wewnątrz strumienia.
r*»
Liczba Reynoldsa charakteryzuje podobieństwo hydrodynamiczne.
Liczby Prandtla i Grashoff a charakteryzują własności fizyczne płynów.
3 2 ■
.6
Ostatecznie równanie /79/ można napisać w następującej formie Hu * (f/Re,Pr,Gr, |/ /84/
Znając liczbę Husselta możemy określićoc
eC = lvu.
Ą
ĆL
Składniki a,b,c,d równania /80/ wyznacza się na pod -stawie danych, doświadczalnych, przy czym są one stałe jedynie dla pewnych charakterystycznych przepływów płynów /np. inne dla przepływu laminarnego, a inne dla burzliwego - w prostych przewodach/.
Zresztą i bez znajomości wykładników możemy niejedno -krotnie ze skali modelowej przejść na skalę techniczną,ustalając cc dla aparatury przemysłowej na podstawie znajomości oc dla modelu. Jeśli np. w skali modelowej, w małej rurze o średnicy d, otrzymaliśmy konkretną wartośćo^dla przepływu gazu, to możemy określić wartość * dla przepływu gazu w szerokim przewodzie o średnicy D. Z doświadczenia wiadomo, że przy przepływie burzliwym gazu nie mają wpływu na prze -pływ ciepła ani liczba Grashoff a, ani liczba Prandtla, gdyż obie te liczby mają wtedy stałą wartość; nie ma również znaczenia stosunek 1/d, jeśli tylko ma on dużą wartość. A więc warunkiem podobieństwa przepływów ciepła będzie wówczas je -•dynie równość liczb Reynoldsa.
Jeśli Rej, = Rem, to i |g|| = Hu^. Stąd
D?
7“
D
•A oto kilka orientacyjnyęh wartości współczynników konwekcji cc dla typowych procesów wymiany ciepła
47