Теплоотдача от стенки трубки к воде
Каковы коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к воде и средняя плотность теплового потока по длине трубки? Вода
Каковы коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к воде и средняя плотность теплового потока по длине трубки?
Вода движется по трубке с внутренним диаметром d=8 мм и длиной l>50d со скоростью w=l,2 м/с. Температура внутренней поверхности трубки составляет tс=900С. Вода нагревается от tж1=150С на входе до tж2=450С на выходе из трубки.
Вода движется по трубке с внутренним диаметром d=8 мм и длиной l>50d со скоростью w=l,2 м/с. Температура внутренней поверхности трубки составляет tс=900С. Вода нагревается от tж1=150С на входе до tж2=450С на выходе из трубки.
08.12.2023 01:50
Написать свой ответ:
Объяснение:
Коэффициент теплоотдачи (α) от стенки трубки к воде и средняя плотность теплового потока (q) могут быть определены с использованием следующего уравнения:
q = α * ΔT
где ΔT - разность температур между внутренней поверхностью трубки и водой.
Для определения α, сначала необходимо определить число Рейнольдса (Re), которое показывает тип потока: ламинарный или турбулентный.
Re = (ρ * w * d) / μ
где ρ - плотность воды, w - скорость движения воды, d - диаметр трубки, μ - динамическая вязкость воды.
Если Re < 2300, поток считается ламинарным, и можно использовать следующую корреляцию для определения α:
α = (0.62 * (Re^0.5) * (Pr^0.33)) / d
где Pr - число Прандтля, которое определяется как отношение динамической вязкости к теплопроводности: Pr = μ / λ
Если Re > 2300, поток считается турбулентным, и можно использовать следующую корреляцию для определения α:
Nu = 0.023 * (Re^0.8) * (Pr^0.33)
где Nu - число Нуссельта, которое определяет отношение пленки теплоотдачи к пленке сопротивления при турбулентном потоке.
Для определения α и q, требуется дополнительная информация:
- Значение плотности воды (ρ)
- Значение динамической вязкости воды (μ)
- Значение теплопроводности воды (λ)
Пример:
Задача: Определить коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к воде и среднюю плотность теплового потока по длине трубки. Дано: d = 8 мм, l > 50d, w = 1.2 м/с, tс = 90°C, tж1 = 15°C, tж2 = 45°C.
Совет:
Для лучшего понимания теплоотдачи и подобных тем, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями, принципами и формулами, связанными с конвекцией и теплообменом. Дополнительно, можно изучить примеры решения различных задач теплоотдачи, чтобы понять, как применить соответствующие корреляции для разных типов потоков.
Задание:
Определите коэффициент теплоотдачи и среднюю плотность теплового потока для трубки с внутренним диаметром 12 мм, длиной 2 м, скоростью движения воды 0.8 м/с, и разностью температур между внутренней поверхностью трубки и водой равной 20°C. Известно, что плотность воды равна 1000 кг/м³, динамическая вязкость равна 1.002 × 10^(-3) Па·с, и теплопроводность равна 0.606 Вт/(м·К).