Faktor utama yang menentukan perpindahan panas konveksi adalah perbedaan suhu dan koefisien perpindahan panas. Perbedaan suhu - rata-rata pada area permukaan pemanas, perbedaan suhu antara media pemanas dan media yang dipanaskan, tergantung pada arah pergerakan mereka. Pergerakan media pemanas dan dipanaskan sejajar satu sama lain disebut arus berlawanan, dan dalam satu arah - aliran langsung. Arah gerakan tegak lurus salah satu aliran media terhadap arah gerakan media lain disebut arus silang. Elemen permukaan pemanas juga digunakan dengan kombinasi aliran langsung dan aliran berlawanan, serta dengan media aliran paralel dan aliran silang.

Skema untuk mencuci permukaan pemanas ditunjukkan pada gambar. 9 5. Perpindahan panas konvektif terbesar yang mungkin dicapai dengan aliran balik, yang terkecil - dengan aliran maju, dengan semua skema lain untuk menyalakan permukaan pemanas, perbedaan suhu telah nilai menengah. Dengan laju aliran massa konstan pembawa panas dan koefisien perpindahan panas untuk permukaan pemanasan tertentu, perbedaan suhu rata-rata untuk skema aliran langsung dan aliran berlawanan dari gerakan media, °С, ditentukan oleh rumus

di mana t b adalah perbedaan suhu antara media di ujung permukaan di mana perbedaan suhu lebih besar, °C; t m - perbedaan suhu di ujung lain permukaan, °C.

Pada t b /Δt m t ditentukan dengan akurasi yang cukup sebagai perbedaan suhu rata-rata aritmatika

Untuk rangkaian pensaklaran campuran, jika kondisi t Direct > 0,92 t prot terpenuhi, perbedaan suhu ditentukan dengan rumus

Menurut skema dengan arus paralel dan silang, perbedaan suhu ditentukan oleh rumus

di mana ty adalah faktor konversi. Nilai meningkat dari sekitar 0,7 dengan arus silang tunggal menjadi 0,9 dengan arus silang empat kali lipat.

Dalam kasus perubahan signifikan dalam kapasitas panas salah satu media (misalnya, uap pada tekanan tinggi), serta perubahan keadaan agregasi lingkungan dalam elemen tertentu dari permukaan pemanas, perbedaan suhu ditentukan untuk bagian individu, di mana kapasitas panas diasumsikan konstan, dan perbedaan suhu rata-rata untuk seluruh elemen ditentukan oleh rumus

di mana Q 1 , Q 2 ... - area penyerapan panas per 1 kg masing-masing media, kJ / kg; t 1 , t 2 perbedaan suhu di masing-masing daerah, °C.

Koefisien perpindahan panas k, W / (m 2 * K), dari gas pemanas ke media kerja dalam pipa halus permukaan evaporasi, superheating, economizer dan pemanas udara dengan ketebalan kecil dinding pipa sehubungan dengan diameternya ditentukan , seperti untuk dinding multilayer datar, menurut rumus

di mana ai dan a 2 - koefisien perpindahan panas dari media pemanas ke dinding dan dari dinding ke media yang dipanaskan, W / (m 2 * K); m dan m - ketebalan dan konduktivitas termal dinding pipa logam, M dan W/(m*K); c dan c adalah ketebalan dan konduktivitas termal lapisan kontaminan pada permukaan luar pipa, m dan W / (m * K); n dan n - ketebalan dan konduktivitas termal lapisan skala Permukaan dalam pipa, m dan W / (m * K).

Selama operasi normal, endapan kerak pada pipa economizer, permukaan pemanas evaporatif dan superheater tidak boleh mencapai ketebalan yang menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam ketahanan termal dan peningkatan suhu dinding pipa, dan oleh karena itu, dalam suhu termal. perhitungan, pecahan c / c dapat diambil nol. Tahanan termal dari dinding baja pipa dengan ketebalannya yang kecil (δ m = 0,002 - 0,004 m) dan konduktivitas termal yang tinggi dari baja pada 300 ° C [λ m = 44,4 W / (m * K)] jauh lebih kecil daripada hambatan termal pada sisi gas dan udara dari pipa, dan oleh karena itu dapat diabaikan.

Perpindahan panas konvektif dari polusi eksternal dari permukaan pemanas n / n secara signifikan mengurangi nilai koefisien perpindahan panas. Pengaruh polusi permukaan pemanas konvektif pada perpindahan panas diukur dengan koefisien polusi = n / n. Dalam beberapa kasus, tidak ada cukup data untuk menentukan e dan dampak polusi diperkirakan dengan koefisien efisiensi termal, yang merupakan rasio koefisien perpindahan panas dari pipa yang terkontaminasi dan bersih: =k n / k. Dengan pencucian permukaan pemanas yang tidak sempurna, bidang kecepatan dan suhu yang tidak rata, serta adanya zona mati penurunan total koefisien perpindahan panas oleh semua faktor ini, serta dengan polusi, diperkirakan oleh faktor pemanfaatan D. Saat membakar bahan bakar padat, e dalam bundel yang dicuci secara melintang menurun secara nyata dengan peningkatan laju pencucian dan meningkat dengan bertambahnya diameter pipa. Lainnya kondisi yang sama koefisien polusi pada balok terhuyung ternyata sekitar 2 kali lebih rendah daripada di koridor. Penurunan pitch relatif longitudinal pipa dalam bundel terhuyung-huyung secara signifikan mengurangi nilai faktor polusi. Dalam bundel sebaris, ukuran pitch relatif longitudinal memiliki pengaruh yang kecil terhadap nilai e. Pengaruh ukuran pitch relatif transversal dari pipa juga tidak signifikan dalam susunannya yang terhuyung-huyung dan in-line. Arah pergerakan aliran gas dalam balok dan konsentrasi abu dalam gas hampir tidak berpengaruh padanya. Polusi tabung bersirip jauh lebih besar daripada tabung halus.

Arah utama untuk menciptakan permukaan pemanas berpolusi rendah adalah untuk meningkatkan kecepatan gas di dalamnya dan mengurangi diameter pipa. Peningkatan laju aliran gas dibatasi oleh peningkatan resistensi aerodinamis bundel, serta oleh kondisi untuk mencegah keausan pipa oleh partikel abu. Berdasarkan kondisi ini, kecepatan aliran untuk bundel tabung yang dicuci secara melintang saat mengoperasikan boiler bahan bakar padat direkomendasikan untuk 8-10 m/s, dan untuk pemanas udara 10-14 m/s.

Polusi, efisiensi termal, dan faktor penggunaan di berbagai permukaan pemanasan diberikan Koefisien polusi e, (m 2 * K) / W, dalam bundel tabung terhuyung ditentukan dari ekspresi

dimana 0 adalah faktor pencemaran awal; Dengan d , Dengan fr - amandemen diameter pipa dan komposisi pecahan abu; - koreksi tergantung pada jenis bahan bakar dan lokasi permukaan pemanas.

Perpindahan panas dari produk pembakaran ke dinding terjadi karena konveksi dan radiasi, dan koefisien perpindahan panas untuk balok konveksi, W / (m 2 * K), ditentukan oleh rumus

di mana adalah faktor pemanfaatan permukaan pemanas. Untuk bundel tabung boiler modern yang dicuci secara melintang =1. Untuk saringan dan bundel tabung yang sulit dicuci = 0,85 / 0,9; dan k - koefisien perpindahan panas secara konveksi, W / (m 2 * K); a l - koefisien perpindahan panas secara radiasi, W / (m 2 * K). Nilai k tergantung pada kecepatan gas, diameter pipa dan desain bundel, serta pada karakteristik gas pemanas. Nilai al tergantung pada suhu gas dan komposisinya, serta pada desain bundel tabung. Koefisien perpindahan panas dari dinding ke fluida kerja tergantung pada laju aliran dan karakteristik fisiknya. Tahan panas dengan dalam pipa economizer dan permukaan pemanas evaporatif, serta superheater boiler tekanan ultrahigh 1/a 2 jauh lebih kecil dari 1/a 1 dan dapat diabaikan. Dalam pemanas udara, hambatan termal 1/a 2 signifikan dan harus diperhitungkan.

Perpindahan panas konvektif untuk permukaan pemanas layar ditentukan dengan mempertimbangkan panas yang diterima oleh permukaan layar dari tungku:

dimana faktor (1+Q l /Q) memperhitungkan panas yang diterima dari tungku oleh permukaan layar.

Koefisien perpindahan panas dalam bundel tabung terhuyung-huyung dari superheater saat membakar bahan bakar padat

Perpindahan panas konvektif untuk economizers, zona transisi dari boiler sekali pakai dan permukaan evaporator, dan superheater pada tekanan superkritis

Koefisien perpindahan panas untuk tabung halus terhuyung-huyung dan bundel sebaris saat membakar gas dan bahan bakar minyak, serta bundel sebaris saat membakar bahan bakar padat:

untuk pemanas super

untuk economizers, zona transisi boiler sekali pakai, superheater uap superkritis, serta bundel dan hiasan boiler berkapasitas rendah saat beroperasi dengan bahan bakar padat

di mana adalah koefisien efisiensi termal dari permukaan pemanas.

Dalam hal pencucian campuran melintang-membujur dari berkas tabung halus, koefisien perpindahan panas ditentukan secara terpisah untuk bagian yang dicuci secara melintang dan membujur sesuai dengan kecepatan gas rata-rata untuk masing-masing dan dirata-ratakan menurut rumus

Koefisien perpindahan panas k, W / (m 2 * K), dalam pemanas udara berbentuk tabung dan pelat

di mana adalah faktor pemanfaatan, dengan mempertimbangkan efek gabungan polusi, pencucian permukaan yang tidak sempurna dengan gas dan udara, dan luapan udara dalam lembaran tabung.

Koefisien perpindahan panas dari pengepakan pelat dari pemanas udara regeneratif yang berputar, mengacu pada total permukaan dua sisi pelat,

di mana x 1 \u003d H r / H \u003d F in / F adalah rasio luas permukaan pemanas yang dicuci oleh gas atau bagian bebas yang sesuai dengan daerah penuh permukaan atau bagian penuh dari pemanas udara; x 2 - proporsi luas permukaan pemanas yang dicuci oleh udara; a 1 dan a 2 - koefisien perpindahan panas dari gas ke dinding dan dari dinding ke udara, W / (m 2 * k); n - koefisien dengan mempertimbangkan non-stasioneritas perpindahan panas, pada kecepatan rotor pemanas udara n > 1,5 rpm =1.

Koefisien perpindahan panas untuk besi cor bergaris dan bergigi, serta pemanas udara pelat

dimana - faktor pemanfaatan; a 1priv dan 2priv - pengurangan koefisien perpindahan panas dari sisi gas dan udara, dengan mempertimbangkan hambatan perpindahan panas permukaan dan sirip, W / (m 2 * K); N / N Vp - rasio luas permukaan penuh dari sisi gas dan udara.

Perpindahan panas konveksi secara konveksi. Perpindahan panas konveksi secara konveksi di permukaan pemanas boiler bervariasi pada rentang yang luas tergantung pada kecepatan dan suhu aliran, yang menentukan ukuran linier dan lokasi pipa dalam bundel, jenis permukaan (halus atau bergaris) dan sifat pencuciannya (membujur, melintang), properti fisik media cuci, dan dalam beberapa kasus - pada suhu dinding. Proses stasioner perpindahan panas konveksi konstan parameter fisik media pertukaran panas dijelaskan oleh sistem persamaan diferensial kekekalan energi, kekekalan momentum, dan kekekalan aliran massa. Di bawah kondisi tertentu, kondisi keunikan dilampirkan ke persamaan ini: nilai-nilai konstanta fisik, bidang kecepatan dan suhu, parameter desain, dll. Solusi persamaan ini sulit, dan oleh karena itu, dalam perhitungan teknik, ketergantungan kriteria yang diperoleh berdasarkan teori kesamaan dan data eksperimen digunakan. Hasil penelitian diolah dalam bentuk ketergantungan daya Nu = / (Re ), di mana Nu, Re dan masing-masing adalah bilangan Nusselt, Reynolds dan Prandtl. Saat menentukan a to, laju aliran produk pembakaran, m / s, ditentukan oleh rumus

di mana F adalah area terbuka cerobong asap, m 2 ; - perkiraan konsumsi bahan bakar, kg/jam; W adalah volume produk pembakaran per 1 kg bahan bakar, m 3 /kg, pada tekanan 100 kPa dan 0 ° C, ditentukan oleh koefisien rata-rata udara berlebih dalam cerobong asap.

Kecepatan udara dalam pemanas udara, m/s,

di mana V 0 2 - jumlah teoritis udara yang dibutuhkan untuk pembakaran bahan bakar pada tekanan 100 kPa dan 0°C; vp - koefisien dengan memperhitungkan kehilangan udara di pemanas udara dan resirkulasi gas ke dalam tungku.

Kecepatan uap air atau air dalam pipa, m/s,

di mana O adalah konsumsi uap, air, kg / jam; v - volume spesifik rata-rata uap, air, m 3 /kg; f - area bagian bebas untuk aliran uap, air, m 3 .

Area bersih, m 2, untuk aliran gas atau udara dalam saluran gas yang diisi dengan pipa:

untuk bundel tabung halus yang dicuci secara melintang

di mana a dan b adalah dimensi cerobong asap di bagian tertentu, m 2; Z 1 - jumlah pipa berturut-turut; d dan I - diameter dan panjang pipa, m.

Dengan pencucian pipa memanjang dan aliran media di dalam pipa

di mana z adalah jumlah pipa yang dihubungkan secara paralel;

ketika media mengalir di antara pipa

Rata-rata bagian hidup untuk area yang berbeda pada bagian terpisah saluran gas dilakukan dari kondisi rata-rata kecepatan. Suhu aliran gas dalam cerobong diambil sama dengan jumlah suhu rata-rata media yang dipanaskan dan perbedaan suhu. Ketika gas didinginkan tidak lebih dari 300 ° C, suhu rata-ratanya dapat ditentukan sebagai rata-rata aritmatika antara suhu di saluran masuk dan keluar saluran gas. Koefisien perpindahan panas secara konveksi a k, W / (m 2 * K), dengan pencucian melintang bundel dan layar sebaris, mengacu pada luas total permukaan luar pipa, ditentukan oleh rumus

di mana C s - koreksi untuk jumlah baris pipa di sepanjang aliran gas pada z 10, C s = 1; C s - koreksi untuk susunan balok, ditentukan tergantung pada rasio pitch longitudinal dan transversal terhadap diameter . - konduktivitas termal pada suhu aliran rata-rata, W / (m 2 * K); v adalah viskositas kinematik dari produk pembakaran pada suhu aliran rata-rata, m 2 /s; d - diameter pipa, m; w adalah kecepatan produk pembakaran, m/s.

Koefisien perpindahan panas secara konveksi selama pencucian melintang balok catur, W / (m 2 * K),

di mana C s adalah koefisien yang ditentukan tergantung pada nada transversal relatif 1 dan nilai 1 = (σ 1 - 1) / (σ "2 - 2), " 2= 0,025σ "1 + 2, " 2 - jarak pipa longitudinal relatif pada 0,1< φ σ <1,7, С a = 0,34φ 0 σ ; С z - поправка на число рядов труб по ходу газов: при числе рядов труб z 2 < 10 и σ 1 <3,0 С z = 3,12 z 0’05 2 - 2,5.

Untuk bundel di mana pipa terletak sebagian dalam pola kotak-kotak, dan sebagian dalam urutan koridor, koefisien perpindahan panas ditentukan secara terpisah untuk setiap bagian. Koefisien perpindahan panas a k, W / (m 2 * K), dengan aliran longitudinal di sekitar permukaan pemanas oleh aliran turbulen fase tunggal pada tekanan dan suhu yang jauh dari kritis,

di mana d e - diameter setara, m; C t , C d , C l - koreksi untuk suhu aliran, diameter pipa dan panjang pipa.

Ketika mengalir dalam pipa bundar, diameter ekivalen sama dengan diameter dalam. Saat mengalir di pipa non-lingkaran atau di saluran melingkar, rf 3 \u003d 4F / U, m, di mana F adalah luas bagian terbuka saluran, m 2; Perimeter tercuci U, m. Untuk bagian persegi panjang yang diisi dengan tabung saringan atau ikatan konvektif,

dimana a dan b adalah dimensi melintang yang jelas dari cerobong asap, m; g - jumlah pipa di cerobong asap; d - diameter luar pipa, m.

Koreksi Ct tergantung pada suhu aliran dan dinding. Untuk produk pembakaran dan udara, koreksi Ct diberikan hanya ketika dipanaskan. Dengan aliran steam dan air di dalam boiler Ct 1. Koreksi untuk panjang relatif pipa 1.4 pada l / d=20.

Koefisien perpindahan panas dari gas ke saringan, W / (m 2 * K),

di mana a k adalah koefisien perpindahan panas secara konveksi, mengacu pada luas permukaan total layar, W / (m 2 * K); e - faktor polusi, m 2 * K / W; x adalah koefisien sudut layar; S 2 - langkah di antara layar, m Koefisien perpindahan panas ak, W / (m 2 * K), untuk pemanas udara putar regeneratif (RVV)

Nilai koefisien Ct dan C/ ditentukan dengan cara yang sama seperti dalam kasus aliran longitudinal di sekitar permukaan pemanas; saat memasukkan RVV dari lembaran spacer bergelombang (lihat Bab 20) A \u003d 0,027, dari lembaran spacer halus A \u003d 0,021. Dengan pengepakan intensif, diameter setara pengepakan adalah d e = 9,6 mm, dengan pengepakan non-intensif d e = 7,8 mm, untuk tahap dingin yang terdiri dari lembaran halus, d e = 9,8 mm.

Untuk pemanas udara berusuk besi cor dan bergigi bergigi yang diproduksi oleh pabrik domestik, koefisien perpindahan panas berkurang dari sisi gas untuk pipa bersih a Pr, W / (m 2 * K), mengacu pada total permukaan luar, ditentukan oleh rumusnya

di mana s rb adalah langkah tulang rusuk, m.

Nilai jumlah yang tersisa ditunjukkan di atas. Perpindahan panas konveksi yang berkurang dari sisi udara, mengacu pada total permukaan bagian dalam pipa dengan rusuk memanjang di dalamnya, ditentukan oleh rumus

di mana l Pr adalah panjang bagian pipa yang bersirip, m.

Koefisien perpindahan panas secara radiasi. Jumlah panas yang ditransfer ke 1 m 2 permukaan pemanas oleh radiasi aliran gas, Q L, W / m 2 ditentukan menggunakan koefisien perpindahan panas radiasi W / (m 2 * K),

di mana q l - jumlah panas yang ditransfer ke 1 m 2 permukaan pemanas dengan radiasi kJ / (m 2 * h); dan t c - suhu gas dan dinding yang terkontaminasi, 0ºС.

Dalam produk pembakaran bahan bakar saat menggunakan bahan bakar padat, selain gas triatomik, ada partikel abu yang tersuspensi dalam aliran. Koefisien perpindahan panas radiasi produk pembakaran a, W / (m 2 * K):

untuk aliran berdebu

di sini a 3 adalah koefisien integral radiasi termal dari dinding yang terkontaminasi (untuk permukaan pemanas boiler a 3 = 0,8); a - aliran gas yang sama pada suhu T, yang ditentukan oleh rumus a = 1 - e kps , di sini kps - ketebalan optik total lapisan produk pembakaran bahan bakar; p untuk boiler yang disedot secara alami diasumsikan 0,1 MPa; T adalah suhu produk, K; T 3 - suhu permukaan luar yang terkontaminasi, K.

Ketebalan optik aliran berdebu kps = (k r r n + k el el)ps. Nilai k r dan k el tergantung pada tekanan parsial gas triatomik, ketebalan lapisan yang memancar dan konsentrasi abu diberikan. Misalnya, ketika boiler beroperasi pada debu bahan bakar padat dan jarak antar pipa sekitar 0,17 m, nilai fe 2 2,8 dan k el 8,2. Untuk aliran tidak berdebu (hasil pembakaran bahan bakar gas dan cair), suku kedua sama dengan nol.

Koefisien redaman sinar oleh gas dan partikel triatomik ditemukan dari (9,19) dan ditentukan dari . Ketebalan efektif lapisan yang memancar dalam kasus radiasi dengan volume gas terbatas pada semua sisi, m,

di mana V adalah volume lapisan yang memancar, m3; F og - luas permukaan penutup, m 2.

Untuk bundel tabung halus, m,

Untuk bundel tabung bersirip, nilai s yang diperoleh dari (9,65) harus dikalikan dengan 0,4.

Ketebalan efektif lapisan pancaran untuk tingkat atas pemanas udara diasumsikan 0,9 d untuk pemanas udara berbentuk tabung, di mana d adalah diameter pipa, m polusi, °C.

di mana Q adalah penyerapan panas dari permukaan pemanas tertentu, kJ/kg, ditentukan dari persamaan keseimbangan menurut suhu akhir yang diterima sebelumnya dari salah satu media; Q n - panas yang dirasakan oleh permukaan oleh radiasi dari tungku atau dari volume di depannya, kJ / kg; t adalah suhu rata-rata medium, °С; H - luas permukaan pemanas, m 2; e - faktor polusi, m 2 * K / W; dan 2 - koefisien perpindahan panas dari dinding ke uap, W / (m 2 * K).

Nilai 8 untuk superheater dan layar terhuyung diambil sesuai dengan data. Untuk superheater dan pipa dinding in-line dan staggered saat membakar bahan bakar cair e» 0,003, dan saat membakar bahan bakar padat 8 0,005 m 2 * K / W. Dalam kasus lain, suhu dinding t 3 = t + t, °C.

Untuk kerang t = 80 °С. Untuk penghemat tahap tunggal pada = 400 °С, penghemat tahap kedua dan bundel penguapan boiler daya rendah saat membakar bahan bakar padat dan cair t = 60 °С. Untuk economizer tahap pertama dan pemanas udara satu tahap, untuk bundel sebaris dan terhuyung-huyung saat membakar bahan bakar padat dan cair pada< 400°С Δt = 25ºС. При сжигании газа для всех поверхностей нагрева Δt = 25°С.

Kalor yang dipindahkan oleh radiasi ke permukaan pemanas dinding oleh seikat pipa ke deretan pipa, kJ / kg, ditentukan oleh rumus

di mana a l adalah koefisien perpindahan panas secara radiasi, W / (m 2 * K); t a - suhu dinding yang terkontaminasi, °C; H l - luas permukaan pemanas yang menerima radiasi, m 2 .

Konten bagian

Konsep perpindahan panas konveksi mencakup proses perpindahan panas selama pergerakan cairan atau gas. Dalam hal ini, perpindahan panas dilakukan secara bersamaan oleh konveksi dan konduktivitas termal. Konveksi hanya mungkin terjadi dalam medium fluida, di sini perpindahan panas terkait erat dengan perpindahan medium itu sendiri. Dalam hal ini, konduktivitas termal dipahami sebagai proses perpindahan panas dengan kontak langsung partikel individu dari medium yang memiliki suhu berbeda.

Perpindahan panas konvektif antara aliran cairan atau gas dan permukaan benda padat disebut perpindahan panas konveksi. Dalam perhitungan teknik, perpindahan panas ditentukan, sedangkan perpindahan panas konveksi di dalam medium adalah kepentingan tidak langsung, karena perpindahan panas di dalam medium secara kuantitatif dilindungi pada perpindahan panas.

Dalam perhitungan praktis, hukum Newton-Richmann digunakan. Menurut hukum, aliran panas - Q dari medium ke dinding atau dari dinding ke medium sebanding dengan koefisien perpindahan panas secara konveksi - á k, permukaan pertukaran panas - F dan perbedaan suhu - t = t dengan -t baik, yaitu

Q \u003d á k (t c -t w) F, W (kkal / jam),

di mana: t s - suhu permukaan tubuh; t w adalah suhu medium cair atau gas yang mengelilingi tubuh.

Aliran panas - Q dari media pemanas ke media yang dipanaskan melalui permukaan (dinding) yang memisahkannya sebanding dengan koefisien perpindahan panas - k, permukaan pertukaran panas - F dan perbedaan suhu t, yaitu.

Q = t⋅F, W (kkal/jam).

Perbedaan suhu t dalam hal ini adalah perbedaan suhu rata-rata di seluruh permukaan pemanas media yang terlibat dalam pertukaran panas. Dalam mode perpindahan panas keadaan tunak untuk aliran langsung dan skema aliran berlawanan dari pergerakan media, t ditentukan oleh perbedaan suhu logaritmik rata-rata antara media pemanas dan media yang dipanaskan sesuai dengan rumus:

∆t = ∆t b - ∆t m, K (°C),

2.31g ( t b / ∆t m)

dimana: t b- perbedaan suhu media di ujung permukaan perpindahan panas, di mana itu adalah yang terbesar, K (°С); t m– perbedaan suhu media di ujung lain dari permukaan perpindahan panas, di mana itu adalah yang terkecil, K (°С); k - koefisien proporsionalitas, disebut koefisien perpindahan panas, W / (m 2 K) atau kkal / m 2 h⋅gr.

Ini menyatakan jumlah panas dalam watt atau kilokalori yang ditransfer dari media pemanas ke antarmuka yang dipanaskan melalui 1 m 2 selama satu jam pada perbedaan suhu 1 derajat.

Untuk permukaan datar dan untuk pipa dengan perbandingan diameter luar dengan diameter dalam sebagai d n 2 koefisien perpindahan panas ditentukan oleh rumus:

\u003d 1, W / (m 2 K) atau kkal / m 2 h⋅deg,

1 + Scm + 1

á gr á á telanjang

dimana gr- tahanan termal perpindahan panas dari media pemanas ke antarmuka dalam m 2 K/W atau m 2 h⋅deg/kkal (á adalah koefisien perpindahan panas konvektif dari media pemanas);

ë adalah hambatan termal dinding; Scm adalah ketebalan dinding dalam m; – konduktivitas termal bahan dinding dalam W/(m⋅K) atau kkal/m⋅h⋅deg;

á telanjang- ketahanan termal terhadap perpindahan panas dari dinding ke media yang dipanaskan dalam m 2 K / W atau m 2 h⋅deg / kkal (á telanjang adalah koefisien perpindahan panas konveksi ke media yang dipanaskan).

Dalam unit termal (boiler) selama pemanasan dan pendinginan gas (udara), koefisien perpindahan panas á ke bervariasi dalam 17–58 W/m 2 K (15–50 kkal/m 2 h⋅deg). Saat memanaskan dan mendinginkan air - dalam 233–11630 W / m 2 K (200–10000 kkal / m 2 h⋅deg).

Koefisien perpindahan panas á ke tergantung pada:

Sifat aliran medium, ditentukan oleh kriteria Reynolds

Re = Wd = W d ;

Rasio resistansi termal internal terhadap resistansi termal eksternal é, disebut kriteria Nusselt

Nu = a ke d;

Sifat fisik medium (cair, gas) yang dicirikan oleh kriteria Prandtl

Pr = í c = í .

Perpindahan panas dalam rezim aliran turbulen

Dalam aliran turbulen berbagai gas dan cairan melalui pipa dan saluran panjang untuk menentukan á ke persamaan kriteria M.A. paling sering digunakan. Mikheev:

(dengan Re 10000 dan é 50) : Nu = 0.021Re 0.8 Pr avg 0.43 (Pr avg) 0.25 ,

di mana Pr cf adalah nilai-nilai kriteria Prandtl pada suhu rata-rata gas dan cairan sama dengan setengah jumlah suhu aliran pada saluran masuk dan keluar pipa; Pr st adalah nilai-nilai kriteria Prandtl pada suhu gas dan cairan sama dengan suhu dinding rata-rata.

Koefisien perpindahan panas á ke dalam pipa atau saluran pendek (d< 50) имеет большие значения по сравнению с длинными трубами или каналами. Уравнение М.А. Михеева для течения по коротким трубам или каналам:

Nu = 0,021Re 0,8 Pr av 0,43 (Pr av) 0,25

Nilai diberikan dalam Tabel. 7.20.

Tabel 7.20. Faktor koreksi

Ulang	é Sikap d
2	5	10	20	40	50
1⋅10 4 2⋅10 4 5⋅10 4 1⋅10 5 1⋅10 6	1,50 1,40 1,27 1,22 1,11	1,34 2,27 1,18 1,15 1,08	1,23 1,18 1,13 1,10 1,05	1,13 1,10 1,08 1,06 1,05	1,03 1,02 1,02 1,02 1,01	1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

Misalnya, untuk produk pembakaran, kriteria Pr cf adalah 0,72, persamaan M.A. Mikheev mengambil bentuk:

á ke dWd

Untuk pipa panjang Nu 0,018Re 0,8 atau = 0,018 () 0,8;

á ke dWd

Untuk pipa pendek Nu 0.018Re 0.8 or = 0.018() 0.8 .

Dari persamaan ini, koefisien perpindahan panas ditentukan:

Untuk pipa dan saluran panjang

á ke\u003d 0,018 , W / m 2 K, (kkal / m 2 jam derajat).

Untuk pipa dan saluran pendek

á ke\u003d 0,018 , W / m 2 K, (kkal / m 2 jam derajat).

Koefisien á ke ketika dipanaskan tidak sama dengan á ke saat mendinginkan gas. Saat pendinginan á ke lebih 1,3 kali dibandingkan saat dipanaskan. Oleh karena itu, koefisien perpindahan panas secara konveksi selama pendinginan gas buang dalam rezim aliran turbulen dan pada Pr av = 0,72 harus ditentukan dengan rumus:

Untuk pipa panjang á ke\u003d 0,0235 , W / m 2 K, (kkal / m 2 jam derajat).

Untuk pipa pendek:

á ke\u003d 0,0235 , W / m 2 K (kkal / m 2 jam derajat).

Karakteristik fisik udara diberikan dalam Bagian 6.1. Karakteristik fisik gas buang diberikan dalam tabel. 7.21. Nilai kriteria Prandtl untuk air pada garis jenuh diberikan dalam Bagian 6.2.

Tabel 7.21. Karakteristik fisik gas buang komposisi sedang

Suhu	Koefisien konduktivitas termalë SR, kkal/m jam °C	Koefisien viskositas kinematikí SR ⋅10 6, m 2 / detik	Kriteria Prandtl Pr
1	2	3	4
0	0,0196	12,2	0,72
100	0,0269	21,5	0,69
200	0,0345	32,8	0,67
300	0,0416	45,8	0.65
400	0,0490	60,4	0,64
500	0,0564	76,3	0,63
1	2	3	4
600	0,0638	93,6	0,62
700	0,0711	112	0,61
800	0,0787	132	0,60
900	0,0861	152	0,59
1000	0,0937	174	0,58
1100	0,101	197	0,57
1200	0,108	221	0,56
1300	0,116	245	0,55
1400	0,124	272	0,54
1500	0,132	297	0,53
1600	0,14	323	0,52

Perpindahan panas di bawah rezim aliran laminar

Perkiraan perkiraan koefisien perpindahan panas rata-rata paling sering dilakukan dengan menggunakan persamaan kriteria M.A. Mikheev (untuk Re 2200):

á ke= 0,15 ⋅ Re 0,33 Pr av 0,33 (Gr av Pr av) 0,1 ⋅ () 0,25 ,

yang, selain yang disajikan sebelumnya, mencakup satu kriteria lagi - Gr, yang disebut kriteria Grashof, yang mencirikan gaya angkat gas (gravitasi untuk cairan).

â g d 3 t

dimana: â adalah koefisien muai volumetrik cairan atau gas, untuk gas â = 273, 1 derajat.

g - percepatan jatuh bebas (percepatan gravitasi), m / s 2;

d - diameter yang dikurangi atau untuk dinding vertikal - tinggi dinding, m;

t adalah perbedaan suhu antara dinding yang dipanaskan dan media (t st - t cf) atau (t cf - t st);

í - koefisien viskositas kinematik, m 2 / s

- koefisien dengan mempertimbangkan panjang relatif pipa, sama dengan

Perpindahan panas selama pencucian melintang paksa dari bundel tabung

Koefisien perpindahan panas secara konveksi dalam bundel pipa sejajar yang dicuci secara melintang (Gbr. 7.10):

á ke\u003d 0,206С z s ⋅ d í 0,65 Pr 0,33, W / (m 2 K),

di mana: z adalah koefisien dengan memperhitungkan jumlah baris pipa z sepanjang aliran gas dalam saluran gas, pada z<10 С z = 0,91+0,0125 (z-2), а при z>10 Cz = 1;

C s - koefisien dengan mempertimbangkan tata letak geometris bundel tabung - tergantung pada langkah S 2 memanjang dan S 1 melintang,

C s \u003d 1+ 2S 1 - 3 1 - S 2 3 -2

adalah koefisien konduktivitas termal gas pada suhu rata-rata aliran, W/(m⋅K) atau kkal/m⋅h⋅gr.;

d adalah diameter luar pipa, m;

w adalah kecepatan gas rata-rata, m/s;

i adalah koefisien viskositas kinematik gas pada suhu aliran rata-rata, m 2 /s.

Koefisien perpindahan panas secara konveksi dalam bundel tabung yang dicuci secara melintang (Gbr. 7.9.):

á ke\u003d s z ⋅ d í 0,6 Pr 0,33, W / (m 2 K),

dimana: s tergantung pada S 1 dan s ;

s \u003d (S 1 / d - 1) (S 2 / d), S 2 - rata-rata tinggi diagonal pipa (Gbr. 7.9.);

pada 0.1< ϕ s ≤ 1,7 и при S 1 /d ≥ 3,0 С s = 0,34 ⋅ ϕ s 0,1 ;

di 1.7< ϕ s ≤ 4,5 и при S 1 /d < 3,0 С s = 0,275 ⋅ ϕ s 0,5 ;

Dengan z = 4 di z< 10 и S 1 /d ≥ 3.

Perpindahan panas selama pencucian longitudinal paksa dari permukaan pemanas tubular

Koefisien perpindahan panas secara konveksi:

á ke\u003d 0,023 d eq í 0,8 Pr 0,4 ⋅ t d l, W / (m 2 K),

di mana: C t - koefisien suhu tergantung pada suhu media dan dinding - untuk air dan uap, serta saat mendinginkan gas C t \u003d 1.0, saat memanaskan produk pembakaran dan udara C t \u003d (T / T st ) 0,5 , di mana T dan T st - suhu gas, udara dan dinding, dalam derajat K;

d – koefisien yang dimasukkan selama aliran dalam saluran melingkar, dengan pemanasan permukaan satu sisi 0,85 d 1,5, dengan dua sisi d = 1;

C l adalah koefisien tergantung pada panjang saluran; dengan pencucian longitudinal pipa 1 l 2, dengan l > 50d l = 1,0.

Rumus parsial untuk menentukan koefisien perpindahan panas secara konveksi

Untuk unit termal suhu tinggi (menurut N.N. Dobrokhotov):

á ke\u003d 10.5W 0, W / m 2 K (atau á ke\u003d 9W 0, kkal / m 2 jam derajat), di mana: W 0 - kecepatan gas di ruang tungku, mengacu pada 0 ° C, mis. nm 3 /s.

Untuk pergerakan gas buang (udara) melalui saluran batu bata dengan dimensi dari 40 × 40 hingga 90 × 90 mm (menurut M.S. Mamykin):

W 0 0,8 4 W 0,8 4

á ke\u003d 0,9 T, W / m 2 K (atau 0,74 T, kkal / m 2 jam derajat),

dimana: T adalah suhu mutlak gas, °K; d adalah diameter tereduksi dalam m;

Untuk pergerakan bebas udara di sepanjang permukaan vertikal dinding pada suhu rendah (menurut M.S. Mamykin):

á ke\u003d 2,56 t 1 - t 2, W / m 2 K (atau 2,2 t 1 - t 2, kkal / m 2 jam derajat), di mana:

(t 1 - t 2) - perbedaan suhu antara permukaan dinding dan gas. Untuk permukaan horizontal yang menghadap ke atas, alih-alih koefisien 2,56 (2.2), diambil 3,26 (2.8) dan untuk bidang yang menghadap ke bawah 1,63 (1,4).

Untuk nozel penukar panas regeneratif (menurut M.S. Mamykin):

á ke\u003d 8,72, W / m 2 K (atau á ke\u003d 7,5, kkal / m 2 jam derajat).

Air tenang - dinding logam (menurut H. Kuhling):

á ke\u003d 350 580, W / (m 2 K);

Air yang mengalir - dinding logam (menurut H. Kuhling):

á ke\u003d 350 + 2100 W, W / (m 2 K), di mana W adalah kecepatan dalam m / s.

Udara adalah permukaan yang halus (menurut H. Kuhling):

á ke\u003d 5.6 + 4W, W / (m 2 K), di mana W adalah kecepatan dalam m / s.

pada gambar. 7.17.–7.22. nomogram diberikan untuk menentukan á ke metode grafis.

Beras. 7.17. Koefisien perpindahan panas secara konveksi selama pencucian melintang berkas tabung halus sebaris, c = Cz⋅Cf⋅αn, W/m2⋅K (kkal/m2⋅h⋅deg) (rH2O adalah fraksi volume uap air)

Beras. 7.18. Koefisien perpindahan panas secara konveksi selama pencucian melintang berkas tabung halus terhuyung-huyung, c = Cz⋅Cf⋅αn, W/m2⋅K (kkal/m2⋅h⋅deg), (rH2O adalah fraksi volume uap air)

Beras. 7.19. Koefisien perpindahan panas secara konveksi selama pencucian longitudinal pipa halus dengan udara dan gas buang

Beras. 7.20. Koefisien perpindahan panas secara konveksi selama pencucian longitudinal pipa halus dengan air yang tidak mendidih, = C α , W/m2 K (kkal/m2 h⋅deg)

Beras. 7.21. Koefisien perpindahan panas konveksi untuk pemanas udara pelat pada Re< 10000, αк = Cф⋅ αн, Вт/м2⋅К (ккал/м2⋅ч⋅град)

Beras. 7.22. Koefisien perpindahan panas secara konveksi untuk pemanas udara regeneratif pada Re 5200, k = Cf⋅ n, W/m2⋅K (kcal/m2⋅h⋅deg)

α - mencirikan intensitas perpindahan panas konvektif dan tergantung pada kecepatan pendingin, kapasitas panas, viskositas, bentuk permukaan, dll.

[W / (m 2 grad)].

Koefisien perpindahan panas secara numerik sama dengan kekuatan aliran panas yang ditransfer ke satu meter persegi permukaan pada perbedaan suhu antara pendingin dan permukaan 1°C.

Masalah utama dan paling sulit dalam menghitung proses perpindahan panas konveksi adalah menemukan koefisien perpindahan panas α . Metode modern untuk menggambarkan koefisien proses. konduktivitas termal berdasarkan teori lapisan batas, memungkinkan untuk memperoleh solusi teoretis (tepat atau perkiraan) untuk beberapa situasi yang agak sederhana. Dalam kebanyakan kasus yang ditemui dalam praktik, koefisien perpindahan panas ditentukan secara eksperimental. Dalam hal ini, baik hasil solusi teoritis maupun data eksperimen diproses dengan metode teorikesamaan dan biasanya direpresentasikan dalam bentuk tak berdimensi berikut:

tidak=f(Re, Pr) - untuk konveksi paksa dan

tidak=f(Gr Re, Pr) - untuk konveksi gratis,

di mana
- Bilangan Nusselt, - Koefisien perpindahan panas tak berdimensi ( L- ukuran aliran khas, λ - koefisien konduktivitas termal); Ulang=- bilangan Reynolds yang mencirikan rasio gaya inersia dan gesekan internal dalam aliran ( u- kecepatan karakteristik medium, - koefisien viskositas kinematik);

Pr=- bilangan Prandtl, yang menentukan rasio intensitas proses termodinamika (α adalah koefisien difusivitas termal);

gr=
- bilangan Grasshof yang mencirikan rasio gaya Archimedean, gaya inersia dan gesekan internal dalam aliran ( g- percepatan gravitasi, β - koefisien termal ekspansi volume).

• Apa yang bergantung pada koefisien perpindahan panas? Urutan besarnya untuk berbagai kasus perpindahan panas.

Koefisien perpindahan panas konvektif α semakin besar semakin tinggi konduktivitas termal λ dan laju aliran w, semakin kecil koefisien viskositas dinamis dan semakin besar densitas ρ dan semakin kecil diameter saluran yang dikurangi d.

Kasus perpindahan panas konvektif yang paling menarik dari sudut pandang aplikasi teknis adalah perpindahan panas konveksi, yaitu proses dua perpindahan panas konveksi yang terjadi pada antarmuka dua fase (padat dan cair, padat dan gas, cair dan gas). ). Dalam hal ini, tugas perhitungannya adalah untuk menemukan kerapatan fluks panas pada batas fase, yaitu nilai yang menunjukkan berapa banyak panas yang diterima atau dilepaskan oleh satu unit antarmuka fase per satuan waktu. Selain faktor-faktor di atas yang mempengaruhi proses perpindahan panas konveksi, kerapatan fluks panas juga tergantung pada bentuk dan ukuran benda, pada tingkat kekasaran permukaan, serta pada suhu permukaan dan pelepasan panas. atau media penerima panas.

Rumus berikut digunakan untuk menggambarkan perpindahan panas konveksi:

q ct = α(T 0 -T st ) ,

di mana q ct - kerapatan fluks panas di permukaan, W / m 2 ; α - koefisien perpindahan panas, W/(m 2 °C); T 0 dan T st- suhu medium (cair atau gas) dan permukaan, masing-masing. nilai T 0 - T st sering dilambangkan T dan disebut perbedaan suhu . Koefisien perpindahan panas α mencirikan intensitas proses perpindahan panas; itu meningkat dengan peningkatan kecepatan medium dan selama transisi dari laminar ke mode gerak turbulen karena intensifikasi transfer konvektif. Itu juga selalu lebih besar untuk media yang memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi. Koefisien perpindahan panas meningkat secara signifikan jika terjadi transisi fase pada permukaan (misalnya, penguapan atau kondensasi), yang selalu disertai dengan pelepasan (penyerapan) panas laten. Nilai koefisien perpindahan panas sangat dipengaruhi oleh perpindahan massa di permukaan.

1. Konsep dasar perpindahan panas konveksi:

konveksi, perpindahan panas konveksi, koefisien perpindahan panas, hambatan termal perpindahan panas, esensi proses perpindahan panas konveksi

2. Tungku siklon

3. Bahan bakar gas

1. Konsep dasar perpindahan panas konveksi

Konveksi, perpindahan panas konveksi, koefisien perpindahan panas, resistansi termal perpindahan panas, esensi proses perpindahan panas konveksi.

konveksi disebut proses perpindahan panas selama pergerakan partikel makro (gas atau cair). Oleh karena itu, konveksi hanya mungkin terjadi dalam medium yang partikelnya dapat dengan mudah bergerak.

konvektif disebut perpindahan panas karena aksi gabungan perpindahan panas konvektif dan molekuler. Dengan kata lain, perpindahan panas konveksi dilakukan secara bersamaan dalam dua cara: konveksi dan konduksi panas.

Perpindahan panas konvektif antara medium yang bergerak dan antarmukanya dengan medium lain (padat, cair, atau gas) disebut disipasi panas.

Tugas utama teori perpindahan panas konveksi adalah menentukan jumlah panas yang melewati permukaan benda padat yang dicuci oleh aliran. Aliran panas yang dihasilkan selalu diarahkan ke arah penurunan suhu,

Dalam perhitungan praktis perpindahan panas, hukum Newton digunakan:

Q = b F(t w -tct) (15-1)

yaitu, fluks panas Q dari cairan ke dinding atau dari dinding ke cairan sebanding dengan permukaan F, terlibat dalam perpindahan panas, dan perbedaan suhu ( t w - t st, dimana t st adalah suhu permukaan dinding, dan tzh adalah suhu media yang mengelilingi permukaan dinding. Koefisien proporsionalitas b, yang memperhitungkan kondisi spesifik pertukaran panas antara cairan dan permukaan benda, disebut koefisien perpindahan panas.

Mengambil rumus (15-1) F = 1m², dan f = 1 detik, kita memperoleh kerapatan fluks panas dalam watt per meter persegi;

q= b (t w -tct) (15-2)

Nilai 1/b kebalikan dari koefisien perpindahan panas disebut ketahanan termal terhadap perpindahan panas.

b = q: (t w -tct) (15-3)

Dari persamaan (15-3) berikut bahwa koefisien perpindahan panas, dan adalah kerapatan fluks panas q, mengacu pada perbedaan suhu antara permukaan tubuh dan lingkungan.

Dengan perbedaan suhu sama dengan 1 ° (t w -tct = 1 °), koefisien perpindahan panas secara numerik sama dengan kerapatan fluks panas b = q

Perpindahan panas adalah proses yang agak rumit dan koefisien perpindahan panas tergantung pada banyak faktor, yang utamanya adalah:

a) penyebab aliran fluida;

b) rezim aliran fluida (laminar atau turbulen);

c) sifat fisik cairan;

d) bentuk dan dimensi permukaan pelepas panas.

Karena terjadinya gerakan cairan, itu bisa bebas dan dipaksakan.

Gerakan bebas (termal) terjadi pada cairan yang dipanaskan secara tidak merata. Perbedaan suhu yang dihasilkan menyebabkan perbedaan densitas dan munculnya elemen cairan yang kurang padat (lebih ringan), yang menyebabkan gerakan. Dalam hal ini, gerakan bebas disebut alami atau konveksi termal . Jadi, misalnya, pertukaran panas antara panel dalam dan luar bingkai jendela dilakukan secara konveksi alami (asalkan jarak antara panel cukup untuk sirkulasi udara).

2. Tungku siklon

Tungku siklon dirancang untuk membakar batu bara yang dihancurkan. Skema tungku seperti itu ditunjukkan pada Gambar. 19-8. Batubara yang dihancurkan dengan udara primer disuplai melalui fitting saya in ruang siklon 2. Udara sekunder disuplai secara tangensial, yang masuk melalui fitting 3 dengan kecepatan sekitar 100 MS, Aliran berputar produk pembakaran dibuat di dalam ruangan, melemparkan partikel besar bahan bakar ke dindingnya, di mana mereka digasifikasi di bawah aksi aliran udara panas.

Dari ruang siklon, produk pembakaran dengan partikel bahan bakar yang tidak terbakar memasuki afterburner 4. Terak dari ruang siklon melalui afterburner memasuki bak terak, di mana ia digranulasi dengan air.

Keuntungan dari tungku siklon adalah:

1) kemungkinan membakar bahan bakar dengan sedikit kelebihan udara 1,05-1.1, yang mengurangi kehilangan panas dengan gas buang;

2) peningkatan daya termal spesifik dari volume tungku;

3) kemampuan untuk mengerjakan batu bara yang dihancurkan (bukan batu bara yang dihancurkan);

4) penangkapan abu bahan bakar di tungku hingga 80-90%.

Kerugian dari tungku siklon meliputi:

1) sulitnya membakar batubara dengan kadar air tinggi dan batubara dengan hasil zat volatil yang rendah;

2) peningkatan konsumsi energi untuk peledakan.

3. Bahan bakar gas

Alami. Gas alam (alam) ditemukan di banyak tempat di seluruh dunia.

Cadangan bahan bakar gas di beberapa lapangan mencapai ratusan miliar meter kubik. Itu diekstraksi tidak hanya dari sumur gas khusus, tetapi juga sebagai produk sampingan dari produksi minyak. Gas alam ini disebut gas minyak bumi terkait.

Komponen utama gas alam adalah metana CH 4 .

Gas alam memiliki nilai kalor yang tinggi. Digunakan sebagai bahan bakar untuk tungku industri, kendaraan, serta untuk kebutuhan rumah tangga.

Bagian dari gas alam mengalami pengolahan kimia untuk mendapatkan bahan bakar cair, gas proses, bahan baku kimia.

Di Uni Soviet, daerah penghasil gas besar terletak di wilayah Volga, di Kaukasus Utara, Ukraina, di Trans-Ural, dll.

Palsu. Bahan bakar gas buatan (kokas, minyak hitam, gas generator) diperoleh selama pemrosesan minyak dan bahan bakar padat alami, serta produk sampingan dalam bahan baku industri seperti tanur sembur.

Gas tanur sembur terbentuk dalam tanur tinggi selama peleburan besi. Sekitar setengah dari gas yang dihasilkan digunakan untuk kebutuhan tanur sembur itu sendiri. Setengah lainnya dari gas dapat digunakan sebagai bahan bakar.

Tugas

Syarat : Berapa kalor yang harus dibawa menjadi 1 kg. udara dengan t \u003d 20 ° C, sehingga volumenya pada tekanan konstan berlipat ganda.

Soal : Tentukan suhu udara pada akhir proses, kapasitas kalor udara tetap.

1) t = 25C ​​- menurut IS-chart.

2) T \u003d t + 273 \u003d 298K

3) T \u003d t + 273 \u003d 293K

Hitung volume akhir sebagai berikut:

Vk \u003d Vn x 2 \u003d 0,058x2 \u003d 0,116 m²

Tentukan jumlah panas dengan rumus:

Q \u003d mc (T -T) \u003d 1.5x1.005 (298-293) \u003d \u003d 7.537

dimana m adalah massa kg. - pada penugasan 1,5kg, kapasitas c-panas kJ (kgC) dari tabel - 1,005kJ / kg.

Jawaban: diperlukan untuk memasok panas sebesar Q = 7,537, suhu udara pada akhir proses akan menjadi 25C.

Halaman 1

Koefisien perpindahan panas konveksi dalam hal ini adalah orde 10 kkal / m2 h derajat. Telah ditemukan bahwa koefisien perpindahan panas radiasi pada suhu yang kira-kira sama dengan suhu atmosfer adalah orde 2 kkal/m2 - h - derajat. Ini berarti bahwa dalam kondisi seperti itu tidak mungkin dilakukan pengukuran yang akurat dengan termometer konvensional.

Koefisien perpindahan panas konveksi a adalah fungsi dari sifat termofisika, suhu dan kecepatan pendingin, serta konfigurasi dan dimensi permukaan pertukaran panas.

Koefisien perpindahan panas konveksi pada permukaan bagian dalam sgen dan jendela: P 3 dan pr 4 kkal / m1 jam grid.

Koefisien perpindahan panas konvektif antara gas dan pipa dalam penukar panas atau pengepakan dalam regenerator ditentukan oleh formula yang diberikan dalam buku referensi dan manual khusus. Beberapa di antaranya diberikan dalam bagian yang relevan dari buku ini. Dalam semua kasus, untuk meningkatkan intensitas perpindahan panas konveksi, perlu diupayakan keseragaman terbesar dalam mencuci semua permukaan pemanas dengan gas, untuk mengurangi ke dimensi optimal penampang saluran yang dibentuk oleh bahan dalam lapisan. melalui mana pendingin mengalir, untuk meningkatkan laju aliran ke nilai yang dibenarkan oleh perhitungan teknis dan ekonomi.

Koefisien perpindahan panas konveksi di lapisan udara (luar) jauh lebih sedikit daripada di lapisan air atau uap (di dalam perangkat), sehingga ketahanan terhadap RH perpindahan panas eksternal untuk pemanas relatif tinggi. Oleh karena itu, untuk meningkatkan aliran panas, perlu untuk mengembangkan permukaan luar pemanas. Dalam perangkat, ini dilakukan dengan membuat tonjolan, pasang surut, dan sirip khusus. Namun, ini mengurangi koefisien perpindahan panas.

Koefisien perpindahan panas konveksi antara medium dan benda yang ditempatkan di dalamnya pada kecepatan yang sama untuk cairan berkali-kali lebih besar daripada untuk gas. Cairan buram terhadap sinar panas, gas transparan. Oleh karena itu, ketika mengukur suhu gas, perlu memperhitungkan pengaruh suhu meteran perpindahan panas radiasi antara permukaan meteran dan dinding pipa.

Koefisien perpindahan panas konveksi antara pengepakan dan gas panas atau udara ditentukan dari data eksperimen.

Koefisien perpindahan panas konveksi ak sangat tergantung pada diameter serat dan kecepatan relatif medium karena perubahan tajam dalam ketebalan lapisan batas laminar sebanding dengan diameter serat.

Koefisien perpindahan panas konvektif dari kemasan dan gas panas atau udara ditentukan dari data eksperimen.

Koefisien pertukaran panas konvektif dinding ruangan dengan udara yang terkandung di dalamnya adalah 11 36 W / m2 - derajat.

Akibatnya, koefisien perpindahan panas konveksi tergantung pada metode suplai panas, dan dengan perpindahan panas kompleks (konveksi dan radiasi) jauh lebih tinggi dibandingkan dengan hanya perpindahan panas konveksi, semua hal lain dianggap sama.

Nilai rata-rata koefisien perpindahan panas konveksi pada permukaan vertikal pagar di dalam ruangan tanpa banyak kesalahan dapat ditentukan dengan rumus (1,64), karena suhu turun dan dimensi geometris dari permukaan yang dipanaskan dan didinginkan itu berlangsung dalam kenyataan biasanya sesuai terutama dengan rezim yang bergejolak. Semua rumus yang dipertimbangkan, termasuk (1,64), ditulis untuk permukaan vertikal yang terletak bebas.

Persamaan kriteria biasanya digunakan untuk menentukan koefisien perpindahan panas konveksi. Persamaan untuk kondisi perpindahan panas yang khas untuk ruangan diberikan dalam Tabel. 5 untuk konveksi paksa dan konveksi bebas. Mereka mengacu pada kondisi gerak di dekat permukaan pelat. Mereka dicirikan oleh keseragaman dan keseragaman, dengan kata lain, keteraturan gerakan.

Nilai rata-rata dari koefisien perpindahan panas konvektif c, (kadang-kadang dilambangkan sebagai oc) dalam kisaran dari 0 hingga bagian sembarang / dapat ditentukan berdasarkan teorema integral rata-rata.