br/>
Питання № 15
Вільні (природні) конвективні течії виникають під дією різниці щільності, пов'язаної в основному з неоднорідністю температурного поля в рідині.
Тепловіддача при вільному русі вздовж вертикальної пластини
Розглянемо вертикальну пластину з постійною температурою поверхні Тс, розміщену у великому об'ємі рідини (або газу). Далеко від пластини рідина нерухома, причому температура рідини Тж <Тс. p align="justify"> При русі рідини вздовж пластини знизу вгору спочатку режим руху ламінарний. На деякій висоті х ламінарний шар рідини починає руйнуватися (при Grж, хРrж = Ra> 109) і рух стає турбулентним. Розвинене турбулентний протягом настає при числі Релея Ra> 6 1010.
При ламінарному режимі руху для розрахунку місцевих (локальних) коефіцієнтів тепловіддачі використовується рівняння подоби
В
Середній по висоті пластини коефіцієнт тепловіддачі (при qc = const) знаходиться за рівнянням
В
в якому характерний розмір l - висота пластини.
При вільному турбулентному плині рідини вздовж пластини середній коефіцієнт тепловіддачі дорівнює місцевим і знаходиться з рівняння подоби
В
В
Малюнок 8
Зміна коефіцієнта тепловіддачі при вільному русі рідини
У рівняннях за визначальну температуру прийнята температура рідини Тж на віддаленій відстані від пластини.
Середній коефіцієнт горизонтальної пластини можна знайти як , якщо поверхня теплообміну звернена вниз, якщо ж поверхню теплообміну горизонтальній плити звернена вгору, то .
Тепловіддача при вільному русі рідини близько горизонтальних труб
При вільному русі рідини близько горизонтальних труб можуть мати місце ламінарний, перехідний і турбулентний режими течії.
При ламінарному режимі течії для розрахунку середніх коефіцієнтів тепловіддачі може бути використано рівняння подоби
В
в якому за визначальну температуру прийнята температура рідини далеко від труби, а в якості визначального розміру обраний зовнішній діаметр труби.
Тепловіддача при вільному русі рідини в обмеженому просторі
У горизонтальних прошарках (щілинах), утворених плоскими поверхнями, вільний рух рідини відсутній, якщо температура верхній поверхні більше, ніж нижньої. У цьому випадку теплота передається від верхньої поверхні до нижньої за рахунок теплопровідності і (або) випромінювання. p align="justify"> Якщо ж температура верхній поверхні прошарку менше, ніж нижньої, то в прошарку виникають висхідні потоки р...
