Термодинамика и теплопередача

212 Число Nu m и критерий Ra m : Nu m = α d / λ ; Ra m = Gr m ⋅ Pr m ; Gr m = ( gl 3 / ν 2 ) β ∆ t ; Pr m = ν / a , (II.3.3) где g – ускорение силы тяжести , м / с 2 ; λ – коэффициент теплопровод - ности , Вт /( м ⋅ K); ν – кинематический коэффициент вязкости , м 2 / с ; а – коэффициент температуропроводности , м 2 / с ; β – коэффициент объемного расширения , 1/K. Для идеальных газов β = 1/(273 + t m ) = = 1/ T m . Для расчета теплообмена от горизонтальной плиты , обра - щенной греющей стороной вверх , значение коэффициента тепло - отдачи увеличивают на 30 %, а если греющая сторона обращена вниз , то уменьшают на 30 %. Теплоотдача наклонных плит рассчитывается по той же фор - муле (II.3.2) с введением поправки (cos ϕ ) ±0,25 . За определяющий принимается размер стороны плиты , ориентированный под углом ϕ к нормали . Естественный теплообмен может происходить и в ограни - ченном объеме . В этом случае среднюю плотность теплового пото - ка q между поверхностями , разделенными прослойкой газа или жидкости толщиной δ , можно рассчитать , как в случае переноса теп - ла теплопроводностью через плоскую стенку ( см . формулу (II.1.9)): ( ) экв 1 2 λ δ w w t q t = − , где λ экв – эквивалентный коэффициент теплопроводности , учиты - вающий конвективный перенос ; t w 1 и t w 2 – большая и меньшая тем - пературы ограждающих поверхностей . При (Gr ⋅ Pr) < 10 3 естественную конвекцию можно не учиты - вать , считая λ экв = λ . При (Gr ⋅ Pr) > 10 3 эквивалентный коэффициент теплопроводности рассчитывают по формуле λ экв = ϕ к λ . Величину поправки на конвекцию ϕ к определяют в зависимости от величины (Gr ⋅ Pr): при 10 3 < (Gr ⋅ Pr) < 10 6 ϕ к = 0,105(Gr ⋅ Pr) 0,3 ; при 10 6 < (Gr ⋅ Pr) < < 10 10 ϕ к = 0,4(Gr ⋅ Pr) 0,2 .