Читать онлайн «Исследование теплоотдачи при свободном движении жидкости в неограниченном пространстве»

Электронный архив УГЛТУ В. В. Мамаев ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ В НЕОГРАНИЧЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ Екатеринбург 2012  Электронный архив УГЛТУ МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра энергетики В. В. Мамаев ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ В НЕОГРАНИЧЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ Методические указания к лабораторной работе 16 по дисциплине «Теплотехника» для студентов направлений 150400, 190500, 240100, 250400, 270100, 280200 и специальностей 150405, 190601, 190603, 190701, 190702, 240406, 240502, 250401, 250403, 280201, 280202 Екатеринбург 2012  Электронный архив УГЛТУ Печатается по рекомендации методической комиссии ЛМФ. Протокол № 1 от 10. 09. 2011 г. Редактор Е. Л. Михайлова Оператор Е. В. Карпова Подписано в печать Поз. 49 x 1 Плоская печать Формат 60 84 /16 Тираж 10 экз. Заказ № Печ. л. 0,7 Цена руб. коп. Редакционно-издательский отдел УГЛТУ Отдел оперативной полиграфии УГЛТУ  Электронный архив УГЛТУ Цель работы: исследовать интенсивность теплоотдачи при свободном движении (конвекции) воздуха; полученные экспериментально результаты сравнить с рассчитанными по критериальному уравнению. Процесс теплообмена при свободном движении жидкости (под жид- костью следует понимать либо газ, либо капельную жидкость) широко ис- пользуется в различных отраслях промышленности. Свободным называет- ся движение, обусловленное разностью плотностей нагретых и холодных частиц жидкости вследствие теплообмена с поверхностью. В общем случае интенсивность такого движения, а следовательно, и теплоотдачи зависит от физических свойств жидкости, разности температур поверхности и жидкости, формы, размеров и положения поверхности. Для горизонтальной трубы при свободном движении жидкости в не- ограниченном пространстве интенсивность теплоотдачи характеризуется следующим критериальным уравнением: 0,25 0,25 ж,α=0,5 ж, αPrж) , (1) где ж,α - критерий Нуссельта, ж,α - критерий Грасгофа, Prж - критерий Прандтля, определяемый при температуре жидкости t ж; Prc - критерий Прандтля при температуре стенки. Для воздуха критерий Прандтля практически не изменяется и равня- ется 0,7, поэтому для горизонтальной трубы, охлаждаемой в воздухе, зави- симость (1) принимает следующий вид: ж,α=0,46Grж,α . (2) При расчете Nuж,α и Grж,α в качестве определяющего размера принят наружный диаметр трубы, а определяющей температуры – температура воздуха вдали от трубы.