Теплообмен при вынужденном движении жидкости

Движение жидкости в трубах может быть ламинарным и турбулентным в зависимости от числа Рейнольдса. Ламинарное движение наблюдается при Значение является нижним критическим значением числа Рейнольдса. При возмущения потока необратимо нарушают ламинарный режим движения и способствуют турбулизации потока. Однако турбулентное движение устанавливается при При числах Рейнольдса от до движение жидкости является переходным от ламинарного к турбулентному.

Рис. 10. Развитие течения при вынужденном движении в трубе

На рис. 10 показана длина гидродинамического начального участка (1) в котором пограничный слой достигает оси трубы. Длина участка гидродинамического стабилизации увеличивается с ростом числа Re и уменьшается с усилением возмущения потока на входе в трубу.

При турбулентном движении распределение скорости имеет вид усеченной параболы (рис. 10) - 2 форма, которой зависит от величины числа Re. С увеличением числа Рейнольдса наблюдается резкое изменение скорости вблизи стенки и пологое ее изменение в центральной части трубы.

Теплообмен в трубе существенно зависит от гидродинамической картины движения жидкости. В теплообмене участвует только пристенный пограничный слой, а остальная часть сечения, составляющая ядро потока, с температурой, равной температуре на оси, в теплообмене не участвует. До тех пор, пока тепловой пограничный слой не достигнет оси трубы, температура жидкости на оси трубы остается равной ее значению во входном сечении (рис. 10) - 3. Изменение температуры на оси трубы вниз по потоку начинается с сечения, где тепловой пограничный слой достигает оси.

Длина участка тепловой стабилизации зависит от большого числа различных факторов, из которых главными факторами являются: число Рейнольдса, физические свойства жидкости, условия входа в трубу.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: