Критериальные уравнения для шара в области малых чисел Рейнольдса
Abstract
The process of convective heat transfer from a sphere at low Reynolds numbers (Re ≤ 65) is examined. By comparing the parameters of convective heat transfer - heat transfer coefficient (or Nusselt numbers) found experimentally with those calculated from criterial equation we show that in the investigated region of Reynolds numbers these parameters are much higher than the calculated ones due to physically unjustified overstatement of the contribution of forced convection to the total. According to our conclusion for low Reynolds numbers a single criterial equation should be formed representing at least a quadratic polynomial for the Reynolds number.
Keywords
расходомер,
конвекция,
характерныерадиус и диаметр,
коэффициент теплоотдачи,
критериальное уравнение,
температура отнесения,
числа Грасгофа,
Рейнольдса,
Нуссельта,
flowmeter,
convection, characteristic radius and diameter, heat transfer coefficient,
criterial equation, reference temperature, Grashof, Reynolds, Nusselt numbers
About the Authors
А. Румянцев
Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Калининград
Russian Federation
Russian Federation
К. Гуськов
Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Калининград
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Румянцев А.В., Харюков В. Г. Характерный размер шара в процессе конвективной теплоотдачи // Измерительная техника. 2011. № 5. С. 36–39.
2. Kramers H. Heattransfer from speheres to flowing media // Physika. 1946. V. 12. P. 347.
3. Канцельсон Б. Д., Тимофеева Ф. А. Исследование конвективного теплообмена между частицами и потоком в нестационарных условиях // Труды Центрального котлотурбинного ин-та. 1949. Вып. 12. С. 119–157.
4. Whitaker S. Forced convection heat transfer correlations for flow in pipes, past flatplates, singl cylinders, singl spheres and in flow in packed bedsand tube bunolles // AlChе J. 1972. V.18. № 2. P. 361–368.
5. Juge T. Theory of heat transfer of sphere in uniform stream at low Reynolds numbers // Rep. Int. Speed Mech. 1956. V. 6. № 56.
6. Мак-Адамс В. Х. Теплопередача. М.: Металлургиздат, 1961. С. 20.
7. Ползик В. В. Исследование гидроаэродинамики и теплообмена шара при обтекании потоком жидкости и газа в цилиндрическом канале: Автореф. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Алма-Ата, 1971.
8. Позвонков Ф. М. Конвективный теплообмен плавящегося шара. Сб.: Физика. Вып. 1, Алма-Ата, 1970.
9. Бузник В.М., Безломцев К.А. Обобщение экспериментальных данных по теплообмену естественной и вынужденной конвекций при обтекании тел // Труды Николаевского кораблестроительного ин-та. 1959. Вып. 19.
10. Мартыненко О. Г., Соковишин Ю. А. Свободно-конвективный теплообмен. Справочник. Минск: Наука и техника, 1982. С. 193.
11. Гребер Г. Г., Эрк С., Григуль У. Основы учения о теплообмене. М.: ИИЛ, 1958.
12. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники: Справочник. М.: Атомиздат, 1968.
13. Лыков А. В. Тепломассообмен: Справочник. М.: Энергия, 1978.
14. Гольдштик М. А., Силантьев Б. А.О влиянии загромождения канала на движение в зоне отрыва за плоскообтекаемыми телами // Ж. прикладной математики и технической физики. 1967. № 1.
15. Жукаускас А. А. Влияние физических свойств жидкости на гидродинамику и теплообмен продольно обтекаемой пластины // Труды АН Лит. ССР. Сер. Б. 1958. № 4 (16).
16. Сибулкин М. Теплопередача вблизи передней критической точки тела вращения // Механика: сборник переводов. 1953. № 3.
17. Браун Т., Питс М., Лепперт И. Теплоотдача при вынужденной конвекции от равномерно нагретой сферы // Теплопередача. 1962. № 2.
18. Garder F. H., Keey R. B. Mass transfer from single solid spheres // J. Transfer at low Reynolds numbers. Chem. Eng. Sci. 1958. N 9.
19. Кудряшов Л. И., Ипатенко А. Я. Влияние свободного движения на коэффициент теплоотдачи при обтекании шара в области малых чисел Рейнольдса // ЖТФ. 1959. Т.29. Вып. 3. С. 275.
20. Исатаев С. И. и др. Влияние естественной конвекции и загромождения канала на теплообмен шара в интервале чисел Рейнольдса от 10-2до 105 // Теплофизика и радиационная физика. 1979. Т. 2. С. 112.
21. Клячко Л. А. К вопросу о теплообмене между газом и шаровой поверхностью в условиях совместного действия свободной и вынужденной конвекций // Теплоэнергетика. 1963. № 4.
22. Sing S. N., Hasan M. M. Free Convection about a sphere at small Grasgof number // J. Heat Mass Transfer. 1983. V. 26. N 5. P. 781–783.
23. Чень Т., Осин А., Тайн С. Л. Решение задачи о ламинарном пограничном слое в условиях свободной конвекции для шара // Труды Американского общества инженеров-механиков. Сер. С. Теплопередача. 1964. № 4. С. 81.
24. Турмухамбетов А. К. Экспериментальное исследование теплоотдачи и влияния неизотермичности на сопротивление шара при малых числах Рейнольдса: Автореф. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Алма-Ата, 1974.
25. Cotanceau M. Mouvement uniformedüne sphere dans ľ axe dün cylinder contenant unliquide visqueux // J. Mech. 1968. V. 7. N 1. P. 215.
Review
For citations:
, . Izmeritel`naya Tekhnika. 2012;(10):41-46. (In Russ.)
Views:
71
Email this article 