Некруглая труба
Cтраница 3
Для выбора типа правильной машины имеет большое значение форма поперечного сечения трубы. Можно утверждать, что наибольшее искривление профиля происходит в направлении, перпендикулярном плоскости минимального момента сопротивления. Поэтому для некруглых труб и фасонных профилей требуется еще и правка в соответствующем направлении. В этом случае наиболее целесообразны правильные прессы и роликовые правильные машины. [31]
В течение последнего времени все большее число исследователей проявляет интерес к теплообмену в некруглых трубах. Одной из причин этого является достаточно широкая область их технических применений - от автомобильных радиаторов до атомных электростанций. Другая причина связана с тем, что первоначально процессы течения и теплообмена в некруглых трубах рассматривали как простое расширение классических задач для круглой трубы. Однако более внимательный анализ показывает, что дело обстоит наоборот: круглая труба является в действительности совершенно специальным случаем более О бщей проблемы некруглых труб и любая попытка идти от круглой формы поперечного сечения к некруглой, хотя исторически и оправдана, но чревата многими трудностями и ошибками. [32]
Теплообмен при ламинарном течении. Задачи, связанные с гидродинамикой и теплообменом при ламинарном течении, являлись предметом аналитических исследований в течение многих лет. В [1] собраны имеющиеся в литературе аналитические решения задач теплообмена при ламинарной вынужденной - конвекции жидкости в круглых и некруглых трубах при различных граничных условиях. Поэтому в последующих разделах представлены только наиболее интересные с инженерной точки зрения решения. [33]
Как видим, число Рейнольдса пропорционально отношению массового расхода жидкости через трубу к периметру трубы. Если термическое сопротивление сосредоточено вблизи стенки трубы, то отношение т / р, несомненно, сильнее влияет на теплообмен, чем форма трубы или ее диаметр. А так как последняя величина определяется однозначно для труб с любой формой поперечного сечения, то все решения, полученные для круглой трубы, должны оставаться справедливыми и для некруглых труб. [34]
Когда число Прандтля жидкости превышает примерно 0 5, основное термическое Дшротивление сосредоточено в пристеночном слое, а в остальной части течения профиль температуры почти плоский. Если температура стенки трубы одинакова по периметру, то следует ожидать, что коэффициент теплоотдачи практически не должен зависеть от формы поперечного сечения трубы. Иными словами, расчетные соотношения, полученные для круглых труб, можно использовать для труб с любой другой формой поперечного сечения. Остается, однако, задача определения характерного размера некруглой трубы, эквивалентного диаметру круглой трубы. [35]
В течение последнего времени все большее число исследователей проявляет интерес к теплообмену в некруглых трубах. Одной из причин этого является достаточно широкая область их технических применений - от автомобильных радиаторов до атомных электростанций. Другая причина связана с тем, что первоначально процессы течения и теплообмена в некруглых трубах рассматривали как простое расширение классических задач для круглой трубы. Однако более внимательный анализ показывает, что дело обстоит наоборот: круглая труба является в действительности совершенно специальным случаем более О бщей проблемы некруглых труб и любая попытка идти от круглой формы поперечного сечения к некруглой, хотя исторически и оправдана, но чревата многими трудностями и ошибками. [36]
 |
Картина изотах в прямоугольном открытом лотке. По Никурадзе [ 8в ]. [37] |
На рис. 20.12 нанесены значения коэффициента сопротивления К в зависимости от Re для некоторых форм поперечного сечения. Измерения, полученные при турбулентном течении, хорошо передаются формулой для круглой трубы. Однако в ламинарной области результаты измерений, если относить их к гидравлическому диаметру, не располагаются вдоль прямых, соответствующих круглой трубе. Величина отклонений зависит от формы поперечного сечения. Особый интерес представляет распределение скоростей в некруглых трубах. На рис. 20.13 и 20.14 изображены изотахи для прямоугольного и треугольного поперечных сечений по измерениям И. Во всех случаях в углах получаются сравнительно высокие скорости. Причина этого заключается в существовании во всех прямых каналах с некруглым поперечным сечением вторичных течений такого рода, что вдоль биссектрис углов жидкость движется в углы и отсюда растекается в обе стороны. Вторичные течения непрерывно переносят импульс из середины течения в углы и тем самым вызывают здесь повышение скорости. На рис. 20.15 показана схема вторичных течений в треугольнике и четырехугольнике. Мы видим, что в четырехугольном поперечном сечении вторичные течения, направленные вблизи концов длинных сторон и в середине коротких сторон от стенки внутрь, создают здесь зоны пониженной скорости. [38]
Страницы: 1 2 3