Общие сведения. Конвективный теплообмен, возникающий под действием внешних сил, называется вынужденной конвекцией.

Конвективный теплообмен, возникающий под действием внешних сил, называется вынужденной конвекцией.

При малых скоростях движения жидкости и больших перепадах Теплоотдача притемператур теплота переносится как за счет естественной, так и вынужденной конвекции. в случае, если скорости движения теплоносителя достаточно велики, а температурные перепады незначительны – влиянием свободной конвекции на суммарный теплообмен можно пренебречь.

Интенсивность теплоотдачи конвекцией зависит от характера течения жидкости в пограничном слое. различают режимы: устойчивый ламинарный (Re < 2×10³ ), переходной (2×10³ < Re < 10⁴ ) и развитый турбулентный (Re > 10⁴ ).

При ламинарном режиме течения жидкости, когда линии тока параллельны теплоотдающей поверхности, интенсивность теплообмена невелика, слабо зависит от скорости потока, но сильно изменяется при изменении теплофизических свойств теплоносителя.

При турбулентном режиме течения жидкости возникает интенсивное поперечное перемещение теплоносителя, что вызывает интенсивный теплообмен на теплоотдающей поверхности.

При вынужденном течении жидкости в трубах стабилизированное течение, т.е. вполне определенное распределение скорости и температуры, имеет место на достаточном удалении от входа. на этом участке теплоотдача зависит от скорости, диаметра трубы, физических свойств теплоносителя. на начальном участке, где имеет место нестабилизированное течение, процесс теплоотдачи отличается большой сложностью и коэффициент теплоотдачи α резко изменяется по длине трубы.

Обобщение большого числа опытных данных дает следующую критериальную зависимость для расчета коэффициента теплоотдачи α от стенки трубы к текущему в ней теплоносителю на участке стабилизированного течения:

. (1)

При вынужденном турбулентном течении воздуха в трубе поправкой можно пренебречь [1].

В так называемой переходной области теплоотдача может быть рассчитана по следующей зависимости:

, (2)

где – функция, зависящая от :

											> 104
	3,6	4,9	7,5		12,2	16,5

При вычислении критериев подобия , , , входящих в уравнения (5-1) и (5-2), в качестве определяющего размера принимают внутренний диаметр трубы , а в качестве определяющей температуры – среднюю температуру жидкости ; ` – средняя скорость, м/c.