Процессы и аппараты упаковочного производства

Теплоотдача при естественной конвекции

Этот вид теплоотдачи возникает при движении теплоносителя за счет разности плотностей в различных точках его объема: более нагретые макрочастицы среды, имеющие меньшую плотность, поднимаются вверх, а более холодные опускаются вниз и затем, нагревшись, также движутся вверх. Таким образом возникают конвекционные токи теплоносителя. В этом случае теплоотдача должна зависеть от формы и размеров поверхности нагрева или охлаждения, температуры этой поверхности, физических свойств теплоносителя. Очевидно, что при естественной конвекции скорость движении теплоносителя может быть выражена как функция этих факторов. Поэтому критерий Рейнольдса из обобщенного уравнения тепло отдачи при естественной конвекции может быть исключен, критериальное уравнение для этого случая теплообмена можно получить на основе уравнения (11.38):

Nu=A(GrPr)m, (11.69)

Где А И m-коэффициенты, определяемые опытным путем.

Значения Аит, Зависящие от режима движения среды при естественной конвекции, приведены ниже:

Режим GrPr A M

1 1 -10 3-5-102 1,18 1/8

2 5-102 2-107 0,54 1/4

3 2-107-1012 0,135 1/3

При первом режиме теплота передается в основном теплопроводностью, так как теплоотдача слабо зависит от величины GrPr. При втором режиме теплота передается в основном свободной (естественной) конвекцией при ламинарном течении теплоносителя. При третьем режиме теплота передается свободной конвекцией при смешанном и турбулентном движении теплоносителя.