Попов, Игорь Александрович. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена : монография

гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах где координата у перпендикулярна, а координата х параллельна направлению течения потока (рис.5.1). Здесь w - средняя по поперечному сечению ско­ рость течения в канале; Хдф - коэффициент эффективной радиальной тепло­ проводности. Он полагается константой и равен сумме молекулярного коэф­ фициента теплопроводности насыщенной жидкостью пористой среды (в от­ сутствии течения) и коэффициента переноса из-за конвективного поперечно­ го перемешивания потока, определенного по средней скорости потока, и соответственно: ^эф ~ (5.5) Для пенометаллов (1 - П)к, где П - объемная порис­ тость; и - молекулярные коэффициенты теплопроводности жидко­ сти и материала каркаса; к - эмпирический коэффициент, учитывающий осо­ бенности структуры пористой матрицы. Коэффициент учитывает дополнительный радиальный перенос тепла в результате перемешивания жидкости в пространстве между пере­ мычками каркаса. Если в каркасе существует градиент температуры, то пе­ ренос тепла, возникающий при перемешивании жидкости, стремится его уменьшить. Для расчета используется многократно экспериментально проверенное применительно к процессам тепло- и массопереноса в пористых средах соотношение: ^ж~УРж^Рж^^' (5-6) где у зависит от типа пористой среды (для пенометаллов у равна 0,1...0,125); 1 - длина пути перемешивания жидкости. Длина пути перемешивания для ВПЯМ может быть определена на ос­ нове экспериментальных исследований. Экспериментальным путем опреде­ лялся угол рассеяния 0 красящего вещества в потоке жидкости в канале с пористой вставкой. Экспериментальные данные по определению 0 получены из РИТЦ порошковой металлургии, г.Пермь. Затем было получено выраже­ ние для длины пути перемешивания: l = (0,6d „ + d) tg®, (5.7) — П 0 — — где 0 = 7,38°(p^wd/|i^) ' - угол рассеяния; djj и d - средний диаметр пор и диаметр перемычек соответственно. Длина пути перемешивания имеет порядок диаметра перемычки. На­ чальные и граничные условия для уравнения (5.4) имеют вид: 113