Đối lưu cưỡng bức1.1.
Trang 1Đối lưu cưỡng bức
1.1 Dòng chảy trong
ống
Nu= 49+4,17.Re.Pr K
h (2.3)
Schluender
Chảy tầng:
ω.d
Re.Pr.d = 0,1 10
,
w
Pr K=
Pr
f
0 11
- chất lỏng K≈ 1 - khí và hơi
1 2 f
t +t
t =
t 1 – nhiệt độ chất lỏng, khí đi vào;
t 2 – nhiệt độ chất lỏng, khí đi ra;
h – chiều dài ống;
d – đường kính ống hoặc đường kính tương đương d =h 4.A
U
Pr f – Pr của chất lỏng, khí ở t f ;
Pr w – Pr của chất lỏng, khí ở t w
0,8 0,4 d 2
h
(2.4)
Hausen
và Gnielinski
Phạm vi quá độ và chảy rối
ω.d Re= =2300 10
,Pr=0,5÷1,5
,
w
Pr K=
Pr
f
0 11
- chất lỏng
w K=
n f T T
- Khí và hơi
Giống 2.3
T f - Nhiệt độ trung bình của chất lỏng, khí
T w - Nhiệt độ trung bình của bề mặt ống
(21÷100) bar
0,67÷1
0,87 0,4 d 2
h
(2.5)
Hausen
và Gnielinski
Phạm vi quá độ và chảy rối
Pr =1,5÷500, còn lại giống 2.4
1.2 Dòng chảy
trên bề mặt tấm
phẳng hoặc vuông
góc với ống trụ
3
Nu = 0,664 Re Pr K
(2.6)
Pohlhausen
và Krouzhiline
Chảy tầng: ω
Re=
ν
l
; Pr=0,6÷2000
Ống trụ: Re<10;
1 2 f
t +t
t =
t 1 – nhiệt độ chất lỏng, khí đi vào;
t 2 – nhiệt độ chất lỏng, khí đi ra;
ω – tốc độ dòng trên bề mặt;
Trang 2Pr=0,6÷1000
,
w
Pr K=
Pr
f
0 25
- chất lỏng
,
w
K= T f
T
0 12
- Khí và hơi
l – chiều dài tấm phẳng;
l = π.r – nửa chu vi ống trụ
0,8 -0,1 2/3
0,037.Re Pr
1+ 2,443.Re Pr -1
(2.7)
Petukhov
và Popov, Krischer
và Kast
Chảy rối: ω.d
Re=
ν
Tấm phẳng:
Re=5.105÷107; Pr=0,6÷2000 Ống trụ:
Re=10÷107; Pr=0,6÷1000
Giống (2.6)
1.3 Dòng chảy
đổi chiều cắt ngang
w Nu=c.Re Pr f
0 14
0 6 0 33
(2.8)
Donohue
ω.d Re= =4 50000
Pr =0,5÷500
c = 0,22 bề mặt ống không nhẵn
c = 0,25 bề mặt ống nhẵn
1 2 f
t +t
t =
2 ω = ω ωq 1
ω q – tốc độ ngang qua khe hẹp ống;
ω 1 – tốc độ chuyển động ở chỗ chuyền hướng;
µ f – độ nhớt động của chất lỏng ở nhiệt độ t f
µ w – độ nhớt động của chất lỏng ở nhiệt độ
t w
d – đường kính ngoài của ống (chiều dài định tính ống trụ)
Đối lưu tự nhiên
1.4 Vách đứng Nu = [0,825+0,387(Ra.f1)
1/6
]2 (2.9) Với
1
f =
0,492 1+
Pr
Churchill
và Chu
Chảy tầng và chảy rối
Vách đứng: Ra = 0,1÷1012
Nhiệt độ định tính: w
t=t f t
2
β ở tf (khí lý tưởng
f T
l = h: chiều cao vách/chiều cao ống trụ
Trang 31.5 Ống trụ đứng
Nutrụ = Nutấm phẳng + 0,97h
d (2.10)
Fujii và Uehara
Giống 2.9 h – chiều cao ống trụ;
d – đường kính ống trụ;
còn lại giống 2.9
1.6 Tấm phẳng đặt
ngang trao đổi
nhiệt phía trên
Nu = 0,766(Ra.f2)1/5 (2.11)
Với
20/11 11/20
1
f =
0,322 1+
Pr
2
Churchill
Chảy tầng:
Ra.f2 < 7.104, Pr =0÷∞
a.b
=
2 a+b
l
- tấm phẳng kích thước a x b Còn lại giống 2.9
Nu = 0,15(Ra.f2)1/5 (2.12) Với f2 ở công thức 6.11
Chảy rối: Ra.f2 ≥ 7.104, Pr
=0÷∞
Giống 2.11
1.7 Tấm phẳng đặt
ngang trao đổi
nhiệt phía dưới Nu = 0,6(Ra.f1)
1/5
(2.13) Với f1 ở công thức 2.9 Churchill
Chảy tầng
Ra.f1 = 103÷1010 ; Pr
=0,001÷ ∞
Bề mặt nóng nằm trong diện tích vô hạn
Giống 2.11
1.8 Ống nằm ngang Nu = [0,6+0,387(Ra.f3)
1/6
]2 (2.14) Với
16/9 9/16
1
f =
0,559 1+
Pr
3
Churchill
và Chu
Chảy tầng và chảy rối:
Ra =0÷∞ ; Pr =0÷∞
d – đường kính ống trụ (chiều dài định tính); còn lại giống 2.9
1.9 Vách nghiêng
Nu theo công thức vách đứng 2.9, trong đó Raφ = Ra.cosφ
và Imura
Chảy tầng: góc φ <60o
so với phương thẳng đứng
Nuφ = 0,56(Rac.cosα)1/4 + 0,13(Ra1/3
-Rac1/3) (áp dụng cho nước) (2.16)
Ra c 8.108 4.108 108 107 8.105