11.12. ТЕПЛООБМЕН ПРИ ПРОДОЛЬНОМ ТЕЧЕНИИ В КАНАЛАХ НЕЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Для замкнутых каналов, поперечное сечение которых нецилиндрично, коэффициент теплоотдачи является функцией всей совокупности геометрических характеристик рассматриваемого канала. Например, для треугольного канала дополнительной характеристикой является отношение его сторон. Некоторые решения для ламинарного режима течения были приведены в разд. 11.2.

При турбулентном течении тонкий вязкий подслой почти не меняет своих размеров при изменении формы сечения канала. Наблюдается только утолщение вязкого подслоя и возможны появления локальных токов в углах канала. В результате закономерности для средней теплоотдачи при турбулентном течении остаются близкими для каналов различной формы. Однако локальные коэффициенты теплоотдачи могут меняться весьма значительно.

В практических расчетах в качестве основной геометрической характеристики канала пользуются так называемым гидравлическим эквивалентным диаметром

    (11.12.1)

Здесь — площадь свободного («живого») поперечного сечения канала; Р — смоченный периметр канала.

При турбулентном продольном обтекании неметаллической жидкостью пакета труб

где — коэффициент теплоотдачи при течении в трубе диаметром, равным наружному диаметру труб пакета D. При течении в кольцевых каналах с наружной теплообменной поверхностью

    (11.12.3)

Поскольку такого рода эмпирических формул предложено довольно много, в практических расчетах следует ориентироваться на те или иные нормативные материалы.