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

Гидродинамика и теплообмен в пориотых теплообменных элементах и аппаратах Полученные на сегодняшний день результаты экспериментального и аналитического исследований в этом направлении представлены в работе [40]. Закономерность заключается в том, что зависимость коэффициента теп­ лоотдачи каркаса от его гидравлического сопротивления с приемлемой по­ грешностью (до 25%) описывается единой функцией для разных структур пористой среды (шаровых засылок, сетчатых и зернистых материалов, пуч­ ков стеришей различного сечения): NUз = a,dз/Л = кfeзRe^)'^'^Pr^^^ (2.15) Коэффициент К изменяется в пределах 0,1...0,2 при изменении в ши­ роком диапазоне чисел Рейнольдса Re^ =р\ ¥ эдз/|1= 10"... 10^ и чисел Пран- дтля Рг=0,5...2000, пористости П= 0,14...0,80, гидравлического диаметра = 0,2... 150 мм для разнообразных сред (рис.2.12). Предложенная в работах [60,68] модель дает следуюшую зависимость К от Яез. Р\1-, ^3: К = 0,079С 2 1/4 1-ьРг - 2 / 3 0,2 In k^Rel/lf - l ! (2.16) к ю б iqIO 10^4 1018 Cg.Re^ Рис.2.12. Зависимость коэффициента К в формуле (2.15) от числа Прандтля и ^Ке^з! кривые - расчет по (2.16) при С~3 для теплоносителей с Рг от 0,7 до оо; заштрихованные области - экспериментальные данные для попереч­ но-обтекаемых шахматных (1) и перекрестных (2) пучков круглых и витых (3) труб и шаровых засыпок (4), охлаждаемых воздухом, углекислым газом, водой и маслом Эта зависимость довольно слабая (рис.2.12). Она содержит один эмпи­ рический коэффициент С= 3, характеризуюший отношение скоростей дисси­ пации энергии потока на стенке и в объеме жидкости, К сожалению, в совре­ 4 9