Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
10-3. ТЕПЛООБМЕН ПОВЕРХНОСТЕЙ С ИСКУССТВЕННОЙ ШЕРОХОВАТОСТЬЮВопросы интенсификации теплообмена имеют важное значение для многих отраслей техники. Поэтому исследования в этом направлении представляют большой практический интерес. Применение поверхности нагрева с искусственно созданной шерохова тостью является одним из возможных путей интенсификации теплоотдачи при турбулентном течении теплоносителя. Виды искусственной шероховатости могут быть различными. Некоторые профили таких поверхностей показаны на рис. 10-3. Шероховатость вида а и б создается путем нанесения резьбы на поверхность трубы. Профили
Рис. 10-3. Профили поверхностей с искусственной шероховатостью. а — треугольная резьба; б — волнистая резьба; в — прямоугольные выступы; г — треугольные выступы. Экспериментальному исследованию теплоотдачи на поверхностях с искусственной шероховатостью посвящен ряд работ, некоторые результаты которых приводятся ниже. В исследовании, проведенном в МЭИ 129], подробно изучены различные виды шероховатости типа «резьбы», которая наносилась на внутреннюю поверхность круглой трубы диаметром d = 16,7 мм и Другой вид искусственной шероховатости (рис. 10-3, в, г) подробно исследован в [16, 17, 33, 92, 101, 1131. При этом кольцевые выступы с различным относительным шагом
где множитель
Оптимальное значение относительного продольного шага: При применении шероховатой поверхности наряду с теплообменом возрастает коэффициент гидравлического сопротивления Применение искусственной шероховатости оправдано, если при одинаковом количестве переданной теплоты шероховатой поверхностью при скорости w и гладкой поверхностью при более высокой скорости
затрата мощности на перекачивание теплоносителя N будет меньше для шероховатой поверхности:
Решение этого вопроса может быть получено путем следующих расчетов.
Рис. 10-4. Теплоотдача в круглой трубе с искусственной шероховатостью в виде треугольной резьбы.
Рис. 10-5. Интенсификация теплоотдачи для воды при применении искусственной шероховатости в виде кольцевых выступов на поверхности трубы. Количество теплоты, переданное в гладкой трубе, пропорционально скорости потока в степени 0,8, т. е. Для шероховатой трубы имеем согласно уравнению
Затраты мощности на перекачивание теплоносителя можно записать в следующем виде: для шероховатой поверхности
для гладкой поверхности
для гладкой поверхности, причем в области действия закона Блазиуса
где индекс w указывает, что сравнение коэффициентов сопротивления проводится при скорости потока w в шероховатой трубе. Неравенство (10-18) определяет условие целесообразности применения шероховатой поверхности с точки зрения выигрыша в затратах мощности на перекачку. При обратном знаке неравенства в уравнении (10-18) использование искусственной шероховатости нецелесообразно. Для рассматриваемой двухразмерной искусственной шероховатости типов в и г на рис. 10-3 оптимальное значение повышения теплоотдачи: При этом методе сравнения не учитывается то обстоятельство, что в случае увеличения скорости теплоносителя возрастает гидравлическое сопротивление во всей системе циркуляции теплоносителя, в то время как создание искусственной шероховатости обусловливает рост гидравлического сопротивления лишь в зоне поверхности теплообмена.
|
1 |
Оглавление
|