Длина - гидродинамический начальный участок
Cтраница 2
При ламинарном течении стабилизированного потока скорости в нем распределяются по параболическому закону, а при турбулентном-ло закону усеченной параболы. Расстояние от входа в трубу, начиная с которого устанавливается постоянный закон распределения скоростей, называют длиной гидродинамического начального участка. Аналогично гидродинамической стабилизации следует также учитывать явление тепловой стабилизации, для чего вводится понятие о начальном термическом участке потока. [16]
При этом коэффициент теплоотдачи изменяется по длине трубы. Строго говоря, полученные решения справедливы, если длина гидродинамического начального участка достаточна для того, чтобы профиль скорости полностью установился, прежде чем начнется теплообмен. В технике такие условия встречаются довольно редко. Однако для жидкостей с числами Прандтля, значительно большими единицы, эти решения являются очень хорошим приближением к действительности. Поэтому целесообразно кратко обсудить роль числа Прандтля. [17]
При движении вдоль трубы у стенок образуется гидродинамический пограничный слой, толщина которого постепенно нарастает. Нарастание толщины пограничного, слоя приводит к слиянию пограничных слоев, и в трубе устанавливается постоянное распределение скоростей, характерное для данного режима тече - ния. Расстояние, отсчитываемое oi входа, на котором устанавливается постоянное распределение скоростей, называется длиной гидродинамического начального участка / н или участком гидродинамической стабилизации. Гидродинамический начальный участок наблюдается как при ламинарном, так и при турбулентном течении в трубах. Однако при Reil04 течение в начальном участке развивается своеобразно. Если жидкость из большого-объема втекает в трубу с плавным входом, то в передней части трубы может существовать ламинарная форма течения. Образующийся в передней части трубы ламинарный пограничный слой при достижении критической толщины переходит в турбулентный. Толщина последнего быстро растет, пока не заполнит все сечение трубы. Зона начального участка в месте перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный характеризуется неустойчивостью движения. [18]
 |
Nuoo в зависимости от Bi для плоской трубы при одностороннем обогреве. [19] |
В предыдущих главах изучался теплообмен при стабилизированном течении. В этом случае, если р и я постоянны, профиль скорости по всей длине теплообменного участка будет параболическим. Такое течение практически реализуется при наличии перед теплообменным участком достаточно длинного успокоительного участка, на протяжении которого формируется параболический профиль скорости. Однако во многих теплообменных устройствах вход жидкости в трубу совпадает с началом теплообменного участка; такие устройства нередко выполняются из коротких труб, на протяжении которых параболический профиль скорости не успевает сформироваться или процесс формирования его занимает значительную часть трубы. Этот вопрос представляет особый интерес еще и потому, что на протяжении некоторой части длины гидродинамического начального участка ламинарное течение сохраняется и при значениях Re ReKp. Конечно, с увеличением Re длина участка, занятого ламинарным пограничным слоем, сокращается. [20]
Страницы: 1 2