Вопрос 2. Теплоотдача при поперечном омывании одиночных труб

R_e<40 Nu_ж=0,76Re_ж^0,4 Pr_ж^0,37(Pr_ж/Pr_c)^0,25ε_Ψ

10³>Re>40 Nu_ж=0,52 Re_ж^0,5 Pr_ж^0,37(Pr_ж/Pr_c)^0,25ε_Ψ

2∙10⁵>Re>10³ Nu_ж=0.26 Re_ж^0.6 Pr_ж^0.37(Pr_ж/Pr_c)^0.25ε_Ψ

Re>2*10⁵ Nu_ж=0.023 Re_ж^0.86 Pr_ж^0.37(Pr_ж/Pr_c)^0.25ε_Ψ

За характерную скорость потока принимают максимальная скорость потока или скорость набегающего потока. За определяющую температуру принимается температура жидкости. Формулы для газообразных сред упрощаются, изменяются эмпирические коэффициенты, корректируются численные значения. Когда Re<5, имеет место ламинарный поток (линии тока параллельны), с увеличением Re в кормовой части цилиндра в зависимости от скорости происходит отрыв жидкости от поверхности трубы. Угол отрыва отсчитывается от лобовой точки, может быть равным 80,100,140 градусов, если отсчитывать от лобовой точки А. При этом в кормовой части происходит отрыв потока и турбулизация и образуется два симметричных течения относительно осевой линии (дорожка Карман).

В соответствии с уравнением Бернули если рассматривать любое сечение потока применительно к этой схеме можно показать:

В зависимости от уравнения Бернули при стационарном потоке скорость будет больше а давление меньше относительно этих величин. В соответствии с этим мы получаем разные характеристики у поверхности трубы. Относительный коэффициент теплоотдачи это отношение локального коэффициента теплоотдачи, который соответствует определенному углу, к среднему коэффициенту теплоотдачи по всей поверхности трубы.

Коэффициент теплоотдачи зависит также от угла атаки. Угол атаки это угол, образованный между направлением потока и осью трубы и численным значением.

Вопрос 3. Радиационные характеристики селективных поверхностей

Селективные покрытия, оптические покрытия, создаваемые на поверхности элементов солнечных энергетических установок с целью снижения в них радиационных тепловых потерь. Существуют прозрачные и непрозрачные селективные покрытия. Их наносят соответственно на поверхности прозрачных (изолирующих) или лучепоглощающих элементов установки. Непрозрачные селективные покрытия обладают высоким (~0,95) коэффициент поглощения в видимой и близкой к инфракрасной (ИК) областях оптического спектра, т.е. в спектральном интервале падающего солнечного излучения, и низкой (~0,05) степенью черноты (низкой испускательной способностью по сравнению с абсолютно чёрным телом) в дальней ИК области, т.е. в спектральном интервале радиационных потерь (эти потери представляют собой тепловое излучение лучепоглощающей поверхности, нагретой до температуры 100-300 °С). Прозрачные селективные покрытия отличаются высоким коэффициентом пропускания солнечной радиации и большим коэффициентом отражения длинноволнового ИК излучения. Селективными свойствами обладают тонкие слои окислов металлов, ряд полупроводниковых соединений, некоторые краски. Наносят селективные покрытия гальваническим способом, напылением в вакууме, окраской.

Особая разновидность селективных покрытий – покрытия, имеющие обратное назначение: слабо поглощающие солнечное излучение и вместе с тем обладающие высокой степенью черноты. Такие селективные покрытия применяют для защиты находящихся под открытым небом газгольдеров, нефтехранилищ и т. п. сооружений, что позволяет заметно уменьшить их нагрев в солнечную погоду.