Bài toàn
(1)
1. Đối lưu cưỡng bức
Phương trình
(2)
Tác giả
(3)
Phạm vi áp dụng
(4)
ω.d
2300
ν
d
Re.Pr. = 0,1 104
h
Chảy tầng: Re=
d
Nu= 3 49+4,17.Re.Pr. . K
h
Schluender
(6.3)
Pr
K= f
Prw
0 ,11
- chất lỏng
K≈ 1
- khí và hơi
Chú thích
(5)
tf =
t1 +t 2
với:
2
t1 – nhiệt độ chất lỏng đi vào;
t2 – nhiệt độ chất lỏng đi ra;
h – chiều dài ống;
d – đường kính ống hoặc đường kính tương
đương d h =
4.A
U
Prf – Pr của chất lỏng ở tf;
Prw – Pr của chất lỏng ở tw.
Phạm vi quá độ và chảy rối
Re=
1.1. Dòng chảy trong ống
Nu = 0,0214 Re -100 .Pr
0,8
0,4
d 2 3
1+ .K
h
Hausen
Pr f
K=
và Gnielinski
Prw
(6.4)
Nu = 0,012 Re
0,87
-280 .Pr
(6.5)
ω.d
=2300 106 ,Pr=0,5÷1,5
ν
T
K= f
Tw
0,4
d 2 3
1+ .K
h
Hausen
và
Gnielinski
0 ,11
- chất lỏng
n
- Khí và hơi
Phạm vi quá độ và chảy rối
Pr =1,5÷500, còn lại giống 6.4
Giống 6.3
Tf - Nhiệt độ K trung bình của khí
Tw - Nhiệt độ K trung bình của vách
n
0
0,45
0,12
-0,18
Quá trình
Làm lạnh khí
Làm nóng không khí
Làm nóng CO2
Làm nóng hơi nước
(21÷100) bar
Tf/Tw
>1
0,5÷1
0,5÷1
0,67÷1
Chảy tầng: Re=
1.2.
Dòng chảy trên
bề mặt tấm phẳng hoặc
vuông góc với ống trụ
w
T
K= f
Tw
0,037.Re0,8.Pr
Nu =
.K
1+ 2,443.Re-0,1 Pr2/3 -1
Petukhov
và Popov,
Krischer
và Kast
(6.7)
Nu=c.Re .Pr
0 ,33
f
w
0 ,14
Donohue
0 ,12
t1 +t 2
với:
2
t1 – nhiệt độ chất lỏng đi vào;
t2 – nhiệt độ chất lỏng đi ra;
ω – tốc độ dòng trên bề mặt;
l – chiều dài tấm phẳng;
l = π.r – nửa chu vi ống trụ.
- Khí và hơi
Chảy rối: Re=
ω.d
ν
Giống (6.6)
5
7
Tấm phẳng: Re=5.10 ÷10 ;
Pr=0,6÷2000
Ống trụ: Re=10÷107; Pr=0,6÷1000
Re=
0,6
tf =
Tấm phẳng: Re<105; Pr=0,6÷2000
Re<10; Pr=0,6÷1000
Pohlhausen Ống trụ:
0 , 25
và
Pr f
- chất lỏng
Krouzhiline K= Pr
Nu = 0,664. Re. 3 Pr. K
(6.6)
1.3.
Dòng chảy đổi
chiều cắt ngang cụm ống
ω.l
ν
ω.d
=4 50000
ν
tf =
t1 +t 2
2
; ω = ωq .ω1
Pr =0,5÷500
c = 0,22 bề mặt ống không nhẵn
c = 0,25 bề mặt ống nhẵn
ωq – tốc độ ngang qua khe hẹp ống;
ω1 – tốc độ chuyển động ở chỗ chuyền hướng;
µf – độ nhớt động của chất lỏng ở nhiệt độ tf
µw – độ nhớt động của chất lỏng ở nhiệt độ tw
d – đường kính ngoài của ống (chiều dài định
tính ống trụ)
Chảy tầng và chảy rối
Vách đứng: Ra = 0,1÷1012
Nhiệt độ định tính: t=
(6.8)
2. Đối lưu tự nhiên
2.1. Vách đứng
Nu = [0,825+0,387(Ra.f1)1/6]2
1
Với f1 =
16/9
0,492 9/16
1+
Pr
(6.9)
Churchill
và Chu
t f tw
2
1
β ở tf (khí lý tưởng
)
Tf
l = h: chiều cao vách/chiều cao ống trụ
2.2. Ống trụ đứng
Nutrụ = Nutấm phẳng + 0,97
h
d
(6.10)
Fujii và
Uehara
Giống 6.9
h – chiều cao ống trụ;
d – đường kính ống trụ;
còn lại giống 6.9
Nu = 0,766(Ra.f2)1/5
2.3. Tấm phẳng đặt ngang Với f 2 =
tỏa nhiệt phía trên
(6.11)
11/20
2.4. Tấm phẳng đặt ngang
Nu = 0,6(Ra.f1)1/5
tỏa nhiệt phía dưới
Với f1 ở công thức 6.9
2.6. Vách nghiêng
Ra.f2 < 7.104; Pr =0÷∞
20/11
Chảy rối: Ra.f2 ≥ 7.104; Pr =0÷∞
(6.12)
(6.13)
Nu = [0,6+0,387(Ra.f3)1/6]2
1
Với f3 =
16/9
0,559 9/16
1+
Pr
Churchill
(6.14)
Nu theo công thức vách đứng 6.9,
trong đó Raφ = Ra.cosφ
(6.15)
Nuφ = 0,56(Rac.cosα)1/4 + 0,13(Ra1/3-Rac1/3)
(áp dụng cho nước)
(6.16)
Giống 6.11
Chảy tầng
Ra.f1 = 103÷1010 ;
Pr =0,001÷ ∞
Bề mặt nóng nằm trong diện tích vô Giống 6.11
hạn
d – đường kính ống trụ (chiều dài định tính);
còn lại giống 6.9
Chảy tầng và chảy rối:
Churchill
và Chu
a.b
2 a+b
Tấm phẳng kích thước a x b
Còn lại giống 6.9
Churchill
Nu = 0,15(Ra.f2)1/5
Với f2 ở công thức 6.11
Vách nằm ngang
l=
1
0,322
1+
Pr
2.5.
Chảy tầng:
Ra =0÷∞ ; Pr =0÷∞
Chảy tầng: góc φ <60o so với phương
thẳng đứng.
Vliet Fujii
và Imura
Chảy rối
φ
0o
15o
30o
Rac 8.108 4.108 108
l – chiều dài vách nghiêng
(chiều dài định tính);
còn lại giống 6.9
45o
107
60o
8.105