外掠圆管强迫对流换热
Biblioteka (sin )适用范围:
0.6
:
20 ~ 90
n em
Re 102 ~ 106
N um CR n
分离点的位置、换热系数与Re的关系:
Re<1.5 105
Re>1.5 105
80 ~ 85
140
边界层先转变为紊流, 脱体分离点推后
Re<10
不会出现脱体现象
了解局部对流换热系数的变 化对于确定处于高温流体中 的管子沿圆周的温度分布有 重大意义
横掠圆管局部换热系数的变化
平均换热系数
对于空气推荐分段 幂次关联式:
N um CRenm
定性温度: (tw tf ) / 2 定型尺寸:管外径 特征速度:来流速度 温度范围: tf 15.1 ~ 982℃ tw
图5-16 空气横掠圆管换热的实验结果
21 ~ 1046℃
2外掠管束换热
影响换热的因素:Re、Pr准则、管间距、管排数、排列方式等 排列方式:顺排、叉排 •顺排、叉排:第一排管的换热状 况与横掠单管相仿 。 •后排管的对流换热系数比前排高, 10排管子以后,扰动基本稳定, 换热系数不再变化 。 •一般,叉排时的换热比顺排要强, 当Re很高时 ,顺排超过叉排管束。
外掠圆管强迫对流换热
流体外掠圆管时的强迫对流换热
1外掠单管
外掠单管流动边界层的特征
dp <0 dx dp >0 dx
图5-14 流体横掠单圆管流动边界层
壁面流体压力沿程发生变化,前部递减,后部回升
u ( ) y 0 0 的点称为分离点。分离点后出现逆向流动, y 形成涡旋、涡束,破坏了正常的边界层流动
空气横掠10排以上管束的平均换热系数的实验式
N um CR
n em
定性温度:管壁面温度与流体温度的平均值 定型尺寸:管外径 Re中的流速:采用垂直于流体流动方向的最窄截面上的流速 适用范围 : Rem 2000 ~ 40000 管排修正系数 n :表5-3 流动方向不与管束垂直,而成 夹角时的修正系数