Вопрос 3. Определяющая температура, определяющий размер

Характерный размер зависит от вида теплообмена, от поверхности, которую омывает жидкость, от вида теплового потока. При омывании вертикальной пластины – длина пластины в направлении течения жидкости.

Для круглой трубы в качестве определяющего размера принимается наружный диаметр. Для каналов неправильной формы – эквивалентный диаметр, равный учетверенной площади поперечного сечения, деленному на определяющий периметр (смачиваемый):

При расчете характерный размер называется определяющим размером. Определяющий размер должен обязательно входить в условие однозначности. В критерий подобия часто входит температура жидкости.

При расчете температуру жидкости называют определяющей. Чаще всего определяющая температура берется как среднее арифметическое:

За определяющую температуру следует принимать такую, которая в инженерных расчетах бывает заданна или легко определяется.

Билет №24 Вопрос 1. Динамический и тепловой пограничные слои

Рассмотрим продольное обтекание плоской поверхности тела безграничным потоком жидкости; инабегающего потока постоянны. При соприкосновении частиц жидкости с поверхностью тела они прилипают к ней. В области около пластины действующих сил вязкости образуется тонкий слой заторможенной жидкости, в пределах которого скорость изменяется от 0 (на поверхности тела) до скорости невозмущенного потока вдали от тела. Этот слой называется динамическим пограничным слоем.

С увеличением расстояния от кромки увеличивается толщина слоя, т.к. влияние вязкости по мере движения жидкости вдоль тела все дальше проникает в возмущенный поток.

Под толщиной подразумевают расстояние от пластины, на котором скорость будет отлична от скорости невозмущенного потока на предельную малую величину.

Здесь преобладают силы вязкости над силами инерции.

Тепловой пограничный слой – слой жидкости у стенки в пределах которого температура изменяется от значения равного температуре стены до значения температуры жидкости вдали от тела.

Связь между этими слоями:

В общем случае эти слои не совпадают.

Вопрос 2. Средний температурный напор в теплообменных аппаратах

Если температура теплоносителей изменяется по прямолинейному закону, то средний температурный напор в аппарате равен разности среднеарифметических величин:

Однако температуры рабочих жидкостей меняются не по линейному закону. Поэтому это уравнение будет приближенным и может применяться при небольших изменениях температуры обеих жидкостей. В остальных случаях следует использовать среднелогарифмическую температуру: