Os principais fatores que determinam a transferência de calor por convecção são a diferença de temperatura e o coeficiente de transferência de calor. Diferença de temperatura - em média sobre a área de superfície de aquecimento, a diferença de temperatura entre o meio de aquecimento e o aquecido depende da direção mútua de seu movimento. O movimento do meio de aquecimento e aquecimento paralelo um ao outro é chamado de contracorrente e em uma direção - fluxo direto. A direção perpendicular do movimento de um dos fluxos de mídia em relação à direção do movimento de outro meio é chamada de corrente cruzada. Elementos de superfícies de aquecimento também são usados ​​com fluxo direto e contrafluxo combinados, bem como com movimentos paralelos e de fluxo cruzado.

Os esquemas para lavar as superfícies de aquecimento são mostrados na fig. 9 5. A maior transferência de calor convectiva possível é alcançada com contrafluxo, o menor - com fluxo direto, com todos os outros esquemas para ligar as superfícies de aquecimento, a diferença de temperatura tem valores intermediários. Com uma taxa de fluxo de massa constante de transportadores de calor e um coeficiente de transferência de calor para uma determinada superfície de aquecimento, a diferença de temperatura média para os esquemas de fluxo direto e contrafluxo de movimento de mídia, °С, é determinada pela fórmula

onde Δt b é a diferença de temperatura entre os meios na extremidade da superfície onde a diferença de temperatura é maior, °C; Δt m - diferença de temperatura na outra extremidade da superfície, °C.

Em Δt b /Δt m ≤ Δt é determinado com precisão suficiente como a diferença de temperatura média aritmética

Para um circuito de comutação misto, se a condição Δt Direct > 0,92 Δt prot for atendida, a diferença de temperatura é determinada pela fórmula

De acordo com esquemas com correntes paralelas e cruzadas, a diferença de temperatura é determinada pela fórmula

onde ty é o fator de conversão. Os valores de ψ aumentam de cerca de 0,7 com uma única corrente cruzada para 0,9 com uma corrente cruzada quádrupla.

No caso de mudanças significativas na capacidade de calor de um dos meios (por exemplo, vapor em alta pressão), bem como as alterações estado de agregação ambiente dentro de um determinado elemento da superfície de aquecimento, a diferença de temperatura é determinada para seções individuais, em que a capacidade calorífica é considerada constante e a diferença de temperatura média para todo o elemento é determinada pela fórmula

onde Q 1 , Q 2 ... - áreas de absorção de calor por 1 kg de cada um dos meios, kJ/kg; Δt 1 , Δt 2 diferenças de temperatura nas respectivas áreas, °C.

O coeficiente de transferência de calor k, W / (m 2 * K), dos gases de aquecimento para o meio de trabalho em tubos lisos de superfícies de evaporação, superaquecimento, economizador e aquecimento de ar com uma pequena espessura da parede do tubo em relação ao seu diâmetro é determinado , como para uma parede plana multicamada, de acordo com a fórmula

onde ai e a 2 - coeficientes de transferência de calor do meio de aquecimento para a parede e da parede para o meio aquecido, W / (m 2 * K); δ me λ m - espessura e condutividade térmica da parede do tubo metálico, M e W/(m*K); δc e λc são a espessura e a condutividade térmica da camada contaminante sobre superfície externa tubos, me W/(m * K); δ n e λ n - espessura e condutividade térmica da camada de incrustação superfície interior tubos, me W / (m * K).

Durante a operação normal, os depósitos de incrustações nos tubos do economizador, na superfície de aquecimento evaporativo e no superaquecedor não devem atingir uma espessura que cause um aumento significativo na resistência térmica e um aumento na temperatura da parede do tubo e, portanto, na temperatura cálculo, a fração δc / λc pode ser tomada zero. A resistência térmica da parede de aço do tubo com sua pequena espessura (δ m = 0,002 - 0,004 m) e alta condutividade térmica do aço a 300 ° C [λ m = 44,4 W / (m * K)] é muito menor do que a resistência térmica nos lados do gás e do ar do tubo e, portanto, pode ser ignorada.

A transferência de calor por convecção da poluição externa da superfície de aquecimento δ n / λ n reduz significativamente o valor do coeficiente de transferência de calor. A influência da poluição das superfícies de aquecimento por convecção na transferência de calor é quantificada pelo coeficiente de poluição ε = δn / λn. Em alguns casos, não há dados suficientes para determinar e e o impacto da poluição é estimado pelo coeficiente de eficiência térmica, que é a razão entre os coeficientes de transferência de calor de tubulações contaminadas e limpas: ψ =k n / k. Com lavagem incompleta da superfície de aquecimento, um campo irregular de velocidades e temperaturas, bem como a presença zonas mortas a diminuição total do coeficiente de transferência de calor por todos esses fatores, bem como com a poluição, é estimada pelo fator de utilização D. Na queima de combustíveis sólidos, e em vigas lavadas transversalmente diminui visivelmente com o aumento da taxa de lavagem e aumenta com uma aumento do diâmetro dos tubos. Outro mesmas condições o coeficiente de poluição em feixes escalonados acaba sendo aproximadamente 2 vezes menor do que nos de corredor. Uma diminuição no passo longitudinal relativo de tubos em feixes escalonados reduz significativamente o valor do fator de poluição. Em feixes em linha, o tamanho do passo relativo longitudinal tem pouco efeito sobre o valor de e. A influência do tamanho do passo relativo transversal dos tubos também é insignificante em seu arranjo escalonado e em linha. A direção do movimento do fluxo de gás no feixe e a concentração de cinzas nos gases quase não têm efeito sobre ele. A poluição dos tubos aletados é muito maior do que a dos tubos lisos.

As principais direções para criar superfícies de aquecimento pouco poluídas são aumentar a velocidade dos gases nelas e reduzir o diâmetro dos tubos. Um aumento na vazão de gás é limitado pelo aumento da resistência aerodinâmica do feixe, bem como pelas condições para evitar o desgaste das tubulações por partículas de cinzas. Com base nessas condições, recomenda-se que a velocidade de fluxo para feixes de tubos lavados transversalmente ao operar caldeiras de combustível sólido seja de 8 a 10 m/s e para aquecedores de ar de 10 a 14 m/s.

Poluição, eficiência térmica e fatores de uso em várias superfícies aquecimento são dados em . O coeficiente de poluição e, (m 2 * K) / W, em feixes de tubos escalonados é determinado a partir da expressão

onde ε 0 é o fator de poluição inicial; Com d , Com fr - alterações no diâmetro dos tubos e na composição fracionária das cinzas; Δε - correção dependendo do tipo de combustível e da localização da superfície de aquecimento.

A transferência de calor dos produtos de combustão para a parede ocorre devido à convecção e radiação, e o coeficiente de transferência de calor para feixes convectivos, W / (m 2 * K), é determinado pela fórmula

onde ξ é o fator de utilização da superfície de aquecimento. Para feixes de tubos lavados transversalmente de caldeiras modernas ξ=1. Para telas e feixes de tubos de difícil lavagem ξ = 0,85 / 0,9; e k - coeficiente de transferência de calor por convecção, W / (m 2 * K); a l - coeficiente de transferência de calor por radiação, W / (m 2 * K). O valor de a k depende da velocidade dos gases, do diâmetro dos tubos e do desenho do feixe, bem como das características dos gases de aquecimento. O valor de al depende da temperatura dos gases e da sua composição, bem como do desenho do feixe tubular. O coeficiente de transferência de calor da parede para o fluido de trabalho depende da vazão e de suas características físicas. Resistência térmica com dentro tubos economizadores e superfícies de aquecimento evaporativo, bem como superaquecedores de caldeiras de ultra-alta pressão 1/a 2 é muito menor que 1/a 1 e pode ser desprezado. Nos aquecedores de ar, a resistência térmica 1/a 2 é significativa e deve ser levada em consideração.

A transferência de calor por convecção para a superfície de aquecimento da tela é determinada levando em consideração o calor recebido pela superfície das telas do forno:

onde o fator (1+Q l /Q) leva em consideração o calor recebido da fornalha pela superfície das telas.

Coeficiente de transferência de calor em feixes de tubos escalonados de superaquecedores ao queimar combustíveis sólidos

Transferência de calor por convecção para economizadores, zonas de transição de caldeiras de passagem única e superfícies de evaporador e superaquecedores em pressão supercrítica

Coeficiente de transferência de calor para feixes escalonados e em linha de tubo liso na queima de gás e óleo combustível, bem como feixes em linha na queima de combustíveis sólidos:

para superaquecedores

para economizadores, zonas de transição de caldeiras de passagem única, superaquecedores de vapor supercrítico, bem como feixes e festões de caldeiras de baixa potência ao operar com combustíveis sólidos

onde ψ é o coeficiente de eficiência térmica da superfície de aquecimento.

No caso de lavagem transversal longitudinal mista de feixes de tubos lisos, os coeficientes de transferência de calor são determinados separadamente para as seções lavadas transversalmente e longitudinalmente de acordo com as velocidades médias do gás para cada uma delas e são calculadas de acordo com a fórmula

Coeficiente de transferência de calor k, W / (m 2 * K), em aquecedores de ar tubulares e de placas

onde ξ é o fator de utilização, levando em consideração o efeito combinado da poluição, lavagem incompleta da superfície com gases e ar e transbordamento de ar nas chapas dos tubos.

O coeficiente de transferência de calor da embalagem da placa de um aquecedor de ar regenerativo rotativo, referido à superfície total de dupla face das placas,

onde x 1 \u003d H r / H \u003d F in / F é a razão da área da superfície de aquecimento lavada por gases ou a seção livre correspondente para área completa superfície ou seção completa do aquecedor de ar; x 2 - a proporção da área de superfície de aquecimento lavada pelo ar; a 1 e a 2 - coeficientes de transferência de calor dos gases para a parede e da parede para o ar, W / (m 2 * k); n - coeficiente levando em consideração a não estacionariedade da transferência de calor, para uma rotação do rotor do aquecedor de ar n > 1,5 rpm ¶=1.

Coeficiente de transferência de calor para nervuras e dentes nervurados de ferro fundido, bem como aquecedores de ar de placa

onde ξ - fator de utilização; a 1priv e a 2priv - coeficientes de transferência de calor reduzidos dos lados do gás e do ar, levando em consideração a resistência à transferência de calor da superfície e das aletas, W / (m 2 * K); N / N Vp - razão de área superfícies cheias dos lados do gás e do ar.

Transferência de calor por convecção por convecção. A transferência de calor convectiva por convecção nas superfícies de aquecimento da caldeira varia em uma ampla faixa, dependendo da velocidade e temperatura do fluxo, o que determina o tamanho linear e a localização dos tubos no feixe, o tipo de superfície (lisa ou nervurada) e a natureza de sua lavagem (longitudinal, transversal), propriedades físicas meio de lavagem e, em alguns casos - na temperatura da parede. Processo estacionário transferência de calor por convecção em constante parâmetros físicos meio de troca de calor é descrito pelo sistema equações diferenciais conservação da energia, conservação da quantidade de movimento e conservação do fluxo de massa. Sob condições específicas, as condições de exclusividade são anexadas a essas equações: os valores constantes físicas, campos de velocidades e temperaturas, parâmetros de projeto, etc. A solução dessas equações é difícil e, portanto, em cálculos de engenharia, são utilizadas dependências de critérios obtidas com base na teoria da similaridade e dados experimentais. Os resultados do estudo foram processados ​​no formulário dependências de energia Nu = / (Re Рг), onde Nu, Re e Рг são os números de Nusselt, Reynolds e Prandtl, respectivamente. Ao determinar a to, a taxa de fluxo dos produtos de combustão, m / s, é determinada pela fórmula

onde F é a área aberta da chaminé, m 2 ; В р - consumo estimado de combustível, kg/h; W é o volume de produtos de combustão por 1 kg de combustível, m 3 /kg, a uma pressão de 100 kPa e 0 ° C, determinado pelo coeficiente médio de excesso de ar na chaminé.

Velocidade do ar no aquecedor de ar, m/s,

onde V 0 2 - a quantidade teórica de ar necessária para a combustão do combustível a uma pressão de 100 kPa e 0°C; ß vp - coeficiente levando em consideração as perdas de ar no aquecedor de ar e a recirculação de gases no forno.

Velocidade do vapor de água ou água em tubos, m/s,

onde O é o consumo de vapor, água, kg/h; v Ср - volume específico médio de vapor, água, m 3 /kg; f - área da seção livre para passagem de vapor, água, m 3 .

Área livre, m 2, para a passagem de gases ou ar em dutos de gás preenchidos com tubos:

para feixes de tubos lisos lavados transversalmente

onde aeb são as dimensões da chaminé em uma determinada seção, m 2; Z 1 - o número de tubos seguidos; d e I - diâmetro e comprimento das tubulações, m.

Com lavagem longitudinal dos tubos e o fluxo do meio dentro dos tubos

onde z é o número de tubos ligados em paralelo;

quando o meio flui entre os tubos

Média de seções vivas para diferentes áreas em seções separadas o duto de gás é realizado a partir da condição de média das velocidades. A temperatura do fluxo de gás na chaminé é medida igual à soma a temperatura média do meio aquecido e a diferença de temperatura. Quando os gases são resfriados a não mais de 300 ° C, sua temperatura média pode ser determinada como a média aritmética entre as temperaturas na entrada e na saída do duto de gás. O coeficiente de transferência de calor por convecção a k, W / (m 2 * K), com lavagem transversal de vigas e telas em linha, referido à área total da superfície externa dos tubos, é determinado pela fórmula

onde C s - correção para o número de linhas de tubos ao longo do fluxo de gás em z ≥ 10, C s = 1; C s - correção para a disposição da viga, determinada em função da relação do passo longitudinal e transversal com o diâmetro. λ - condutividade térmica a uma temperatura média de vazão, W / (m 2 * K); v é a viscosidade cinemática dos produtos de combustão à temperatura média de escoamento, m 2 /s; d - diâmetro do tubo, m; w é a velocidade dos produtos de combustão, m/s.

Coeficiente de transferência de calor por convecção durante a lavagem transversal de traves de xadrez, W / (m 2 * K),

onde C s é um coeficiente determinado dependendo do passo transversal relativo σ 1 e o valor de φ σ1 = (σ 1 - 1) / (σ "2 - 2), σ" 2 = √0,025σ "1 + 2, σ " 2 - passo longitudinal relativo de tubos em 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.

Para feixes nos quais os tubos estão localizados parcialmente em um padrão quadriculado e parcialmente em ordem de corredor, o coeficiente de transferência de calor é determinado separadamente para cada parte. Coeficiente de transferência de calor a k, W / (m 2 * K), com um fluxo longitudinal em torno da superfície de aquecimento por um fluxo turbulento monofásico a pressões e temperaturas longe de críticas,

onde d e - diâmetro equivalente, m; C t , C d , C l - correções para temperatura de vazão, diâmetro do tubo e comprimento do tubo.

Ao fluir em um tubo redondo, o diâmetro equivalente é igual ao diâmetro interno. Ao fluir em um tubo não circular ou em um canal anular rf 3 \u003d 4F / U, m, onde F é a área da seção aberta do canal, m 2; Perímetro lavado em U, m. Para uma seção retangular preenchida com tubos de telas ou feixes convectivos,

onde a e b são as dimensões transversais claras da chaminé, m; g - o número de tubos na chaminé; d - diâmetro externo dos tubos, m.

A correção Ct depende da temperatura do fluxo e da parede. Para produtos de combustão e ar, a correção Ct é introduzida apenas quando são aquecidos. Com o fluxo de vapor e água na caldeira Ct ≈ 1. Correção para o comprimento relativo do tubo 1,4 em l / d=20.

Coeficiente de transferência de calor do gás para as telas, W / (m 2 * K),

onde a k é o coeficiente de transferência de calor por convecção, referido à área total da superfície das telas, W / (m 2 * K); e - fator de poluição, m 2 *K / W; x é o coeficiente angular das telas; S 2 - passo entre as telas, m. Coeficiente de transferência de calor ak, W / (m 2 * K), para aquecedores de ar rotativos regenerativos (RVV)

Os valores dos coeficientes Ct e C/ são determinados da mesma forma que no caso de um fluxo longitudinal ao redor da superfície de aquecimento; ao encher RVV de folhas espaçadoras corrugadas (consulte o cap. 20) A \u003d 0,027, de folhas espaçadoras lisas A \u003d 0,021. Com o recheio intensificado, o diâmetro equivalente do recheio é d e = 9,6 mm, com recheio não intensificado d e = 7,8 mm, para uma etapa fria composta por folhas lisas, d e = 9,8 mm.

Para aquecedores de ar com nervuras e dentes nervurados de ferro fundido fabricados por fábricas domésticas, o coeficiente de transferência de calor reduzido do lado do gás para tubos limpos a Pr, W / (m 2 * K), referido à superfície externa total, é determinado por a fórmula

onde s rb é o passo das nervuras, m.

Os valores das restantes quantidades estão indicados acima. A reduzida transferência de calor por convecção do lado do ar, referida à superfície interna total dos tubos com nervuras longitudinais dentro deles, é determinada pelas fórmulas

onde l Pr é o comprimento da parte aletada dos tubos, m.

Coeficiente de transferência de calor por radiação. A quantidade de calor transferida para 1 m 2 da superfície de aquecimento por radiação de um fluxo de gás, Q L, W / m 2 é determinada usando o coeficiente de transferência de calor de radiação W / (m 2 * K),

onde q l é a quantidade de calor transferida para 1 m 2 da superfície de aquecimento por radiação kJ / (m 2 * h); θ e t c - temperaturas de gases e paredes contaminadas, 0ºС.

Nos produtos de combustão do combustível quando se utiliza combustível sólido, além dos gases triatômicos, há partículas de cinzas suspensas no fluxo. Coeficiente de transferência de calor de radiação dos produtos de combustão a, W / (m 2 * K):

para fluxo empoeirado

aqui a 3 é o coeficiente integral de radiação térmica da parede contaminada (para aquecimento de superfícies da caldeira a 3 = 0,8); a - o mesmo fluxo de gás à temperatura Г, que é determinado pela fórmula a = 1 - e kps , aqui kps - a espessura óptica total da camada de produtos de combustão de combustível; p para caldeiras naturalmente aspiradas é assumido como 0,1 MPa; T é a temperatura dos produtos, K; T 3 - temperatura da superfície externa contaminada, K.

A espessura óptica do fluxo empoeirado kps = (k r r n + k el μ el)ps. Os valores de k r e k el dependendo da pressão parcial dos gases triatômicos, da espessura da camada radiante e da concentração de cinzas são fornecidos. Por exemplo, quando a caldeira está operando com pó de combustível sólido e a distância entre os tubos é de cerca de 0,17 m, o valor de fe 2 ≤ 2,8 e k el ≤ 8,2. Para um fluxo não empoeirado (produtos de combustão de combustíveis gasosos e líquidos), o segundo termo é igual a zero.

O coeficiente de atenuação dos raios por gases e partículas triatômicos é encontrado em (9.19) e é determinado a partir de . Espessura efetiva da camada radiante no caso de radiação de um volume de gás limitado em todos os lados, m,

onde V é o volume da camada radiante, m3; Névoa - a área das superfícies de fechamento, m 2.

Para feixes de tubos lisos, m,

Para feixes de tubos aletados, o valor de s obtido de (9.65) deve ser multiplicado por 0,4.

A espessura efetiva da camada radiante para o estágio superior do aquecedor de ar é assumida como 0,9 d para aquecedores de ar tubulares, onde d é o diâmetro dos tubos, m. poluição, °C.

onde Q é a absorção de calor de uma dada superfície de aquecimento, kJ/kg, determinada a partir da equação de equilíbrio de acordo com a temperatura final previamente aceita de um dos meios; Q n - calor percebido pela superfície pela radiação do forno ou do volume à sua frente, kJ/kg; t é a temperatura média do meio, °С; H - superfície de aquecimento, m 2; e - fator de poluição, m 2 *K / W; e 2 - coeficiente de transferência de calor da parede para o vapor, W / (m 2 * K).

O valor 8 para superaquecedores e telas escalonadas é obtido de acordo com os dados. Para superaquecedores em linha e escalonados e tubos de parede ao queimar combustíveis líquidos e» 0,003, e ao queimar combustíveis sólidos 8 ≈ 0,005 m 2 * K / W. Em outros casos, a temperatura da parede t 3 = t + Δt, °C.

Para vieiras Δt = 80 °С. Para economizadores de estágio único em θ = 400°С, economizadores de segundo estágio e pacotes evaporativos de caldeiras de baixa potência ao queimar combustíveis sólidos e líquidos Δt = 60°С. Para os primeiros estágios de economizadores e aquecedores de ar de estágio único, para pacotes escalonados e em linha ao queimar combustíveis sólidos e líquidos em θ< 400°С Δt = 25ºС. При сжигании газа для всех поверхностей нагрева Δt = 25°С.

O calor transferido por radiação para a superfície de aquecimento da parede por um feixe de tubos para uma fileira de tubos, kJ / kg, é determinado pela fórmula

onde a l é o coeficiente de transferência de calor por radiação, W / (m 2 * K); t a - temperatura da parede contaminada, °C; H l - área da superfície de aquecimento receptora de radiação, m 2 .

Conteúdo da seção

O conceito de transferência de calor por convecção abrange o processo de transferência de calor durante o movimento de um líquido ou gás. Neste caso, a transferência de calor é realizada simultaneamente por convecção e condutividade térmica. A convecção só é possível em um meio fluido, aqui a transferência de calor está inextricavelmente ligada à transferência do próprio meio. Neste caso, a condutividade térmica é entendida como o processo de transferência de calor com contato direto de partículas individuais do meio com diferentes temperaturas.

A transferência de calor por convecção entre o fluxo de um líquido ou gás e a superfície de um corpo sólido é chamada de transferência de calor por convecção. Nos cálculos de engenharia, a transferência de calor é determinada, enquanto a transferência de calor por convecção dentro do meio é de interesse indireto, uma vez que a transferência de calor dentro do meio é quantitativamente protegida na transferência de calor.

Em cálculos práticos, a lei de Newton-Richmann é usada. De acordo com a lei, o fluxo de calor - Q do meio para a parede ou da parede para o meio é proporcional ao coeficiente de transferência de calor por convecção - á k, à superfície de troca de calor - F e à diferença de temperatura - ∆t = t c -t w, i.e.

Q \u003d á k (t c -t w) ⋅ F, W (kcal / hora),

onde: t s – temperatura da superfície corporal; t w é a temperatura do meio líquido ou gasoso ao redor do corpo.

O fluxo de calor - Q do meio de aquecimento para o meio aquecido através da superfície (parede) que os separa é proporcional ao coeficiente de transferência de calor - k, à superfície de troca de calor - F e à diferença de temperatura ∆t, ou seja.

Q = ê⋅∆t⋅F, W (kcal/h).

A diferença de temperatura ∆t neste caso é a diferença de temperatura média em toda a superfície de aquecimento do meio envolvido na troca de calor. No modo de estado estacionário de transferência de calor para esquemas de fluxo direto e contra-fluxo de movimento do meio, ∆t é determinado pela diferença logarítmica média entre as temperaturas do meio de aquecimento e do meio aquecido de acordo com a fórmula:

∆t = ∆tb - ∆tm, K (°C),

2,31g (∆ tb / ∆tm)

onde: ∆ tb- diferença de temperatura do meio no final da superfície de transferência de calor, onde é maior, K (°С); ∆ tm– diferença de temperatura do meio na outra extremidade da superfície de transferência de calor, onde é a menor, K (°С); k - coeficiente de proporcionalidade, denominado coeficiente de transferência de calor, W / (m 2 ⋅K) ou kcal / m 2 ⋅h⋅g.

Ele expressa a quantidade de calor em watts ou quilocalorias transferidas do meio de aquecimento para a interface aquecida por 1 m 2 por uma hora a uma diferença de temperatura de 1 grau.

Para uma superfície plana e para tubos com uma relação entre o diâmetro externo e o diâmetro interno conforme dn≤ 2 coeficiente de transferência de calor é determinado pela fórmula:

ê \u003d 1, W / (m 2 K) ou kcal / m 2 ⋅h⋅deg,

1 + Scm + 1

á gr á á nu

onde um gr- resistência térmica de transferência de calor do meio de aquecimento para a interface em m 2 ⋅K/W ou m 2 ⋅h⋅deg/kcal (á é o coeficiente de transferência de calor por convecção do meio de aquecimento);

ë é a resistência térmica da parede; Scmé a espessura da parede em m; ë – condutividade térmica do material da parede em W/(m⋅K) ou kcal/m⋅h⋅deg;

á nu- resistência térmica à transferência de calor da parede para o meio aquecido em m 2 K / W ou m 2 ⋅h⋅deg / kcal (á nué o coeficiente de transferência de calor por convecção para o meio aquecido).

Em unidades térmicas (caldeiras) durante o aquecimento e resfriamento de gases (ar), o coeficiente de transferência de calor á para varia dentro de 17–58 W/m 2 K (15–50 kcal/m 2 ⋅h⋅deg). Ao aquecer e resfriar água - dentro de 233–11630 W / m 2 K (200–10000 kcal / m 2 ⋅h⋅deg).

Coeficiente de transferência de calor á para depende de:

A natureza do fluxo do meio, determinada pelo critério de Reynolds

Re = Wd = ñ ⋅ W ⋅d ;

A razão entre as resistências térmicas internas e as resistências térmicas externas é, chamada de critério de Nusselt ë

Nu = a para d;

Propriedades físicas do meio (líquido, gases) caracterizadas pelo critério Prandtl

Pr = í c ñ = í .

Transferência de calor em regime de fluxo turbulento

No fluxo turbulento de vários gases e líquidos através de longos tubos e canais para determinar á para a equação critério de M.A. é mais frequentemente usada. Mikheev:

(com Re ≥ 10000 e é ≥ 50): Nu = 0,021Re 0,8 Pr avg 0,43 (Pr avg) 0,25 ,

onde Pr cf são os valores do critério Prandtl a uma temperatura média de gases e líquidos igual a metade da soma das temperaturas de vazão na entrada e saída da tubulação; Pr st são os valores do critério Prandtl na temperatura de gases e líquidos igual à temperatura média da parede.

Coeficiente de transferência de calor á para em tubos ou canais curtos (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 ⋅ ϕ

Os valores de ϕ são dados na Tabela. 7.20.

Tabela 7.20. Fator de correção ϕ

Ré	é Atitude 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

Por exemplo, para produtos de combustão, o critério Pr cf é 0,72, a equação de M.A. Mikheev assume a forma:

á para dWd

Para tubos longos Nu ≅ 0,018Re 0,8 ou = 0,018 () 0,8;

á para dWd

Para tubos curtos Nu ≅ 0,018Re 0,8 ⋅ ϕ ou = 0,018() 0,8 ⋅ ϕ .

A partir dessas equações, os coeficientes de transferência de calor são determinados:

Para tubos e canais longos

á para\u003d 0,018 ⋅ ⋅, W / m 2 K, (kcal / m 2 horas).

Para tubos e canais curtos

á para\u003d 0,018 ⋅ ⋅ ⋅ ϕ, W / m 2 K, (kcal / m 2 horas).

Coeficiente á para quando aquecido não é igual a á para ao resfriar gases. Ao resfriar á para mais ∼ 1,3 vezes do que quando aquecido. Portanto, o coeficiente de transferência de calor por convecção durante o resfriamento de gases de combustão em regime de fluxo turbulento e em Pr av = 0,72 deve ser determinado pela fórmula:

Para tubos longos á para\u003d 0,0235 ⋅ ⋅, W / m 2 K, (kcal / m 2 horas).

Para tubos curtos:

á para\u003d 0,0235 ⋅ ⋅ ⋅ ϕ, W / m 2 K (kcal / m 2 horas).

As características físicas do ar são dadas na Seção 6.1. As características físicas dos gases de combustão são dadas na tabela. 7.21. Os valores do critério Prandtl para água na linha de saturação são fornecidos na Seção 6.2.

Tabela 7.21. Características físicas dos gases de combustão de composição média

Temperatura	Coeficiente condutividade térmicaë SR, kcal/m hora °C	Coeficiente de viscosidade cinemáticaí SR ⋅10 6, m 2 / seg	Critério Prandtl Pr СР
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

Transferência de calor sob regime de fluxo laminar

Uma estimativa aproximada do coeficiente médio de transferência de calor é mais frequentemente realizada usando a equação de critério de M.A. Mikheev (para Re ≤ 2200):

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

que, além dos apresentados anteriormente, inclui mais um critério - Gr, denominado critério de Grashof, que caracteriza a força de elevação dos gases (gravidade para líquidos).

â ⋅ g ⋅ d 3 ⋅ ∆t

onde: â é o coeficiente de expansão volumétrica de um líquido ou gases, para gases â = 273, 1 grau.

g - aceleração de queda livre (aceleração da gravidade), m/s 2;

d - diâmetro reduzido ou para paredes verticais - altura da parede, m;

∆t é a diferença de temperatura entre as paredes aquecidas e o meio (t st - t cf) ou (t cf - t st);

í - coeficiente de viscosidade cinemática, m 2 / s

ϕ - coeficiente levando em consideração o comprimento relativo dos tubos, igual a

Transferência de calor durante a lavagem transversal forçada de feixes de tubos

Coeficiente de transferência de calor por convecção em um feixe de tubos em linha lavado transversalmente (Fig. 7.10):

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

onde: С z é o coeficiente levando em consideração o número de linhas de tubos z ao longo do fluxo de gás no duto de gás, em z<10 С z = 0,91+0,0125 (z-2), а при z>10Cz = 1;

C s - coeficiente levando em conta o layout geométrico do feixe de tubos - depende das etapas longitudinal S 2 e transversal S 1,

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

ë é o coeficiente de condutividade térmica dos gases à temperatura média do escoamento, W/(m⋅K) ou kcal/m⋅h⋅gr.;

d é o diâmetro externo dos tubos, m;

w é a velocidade média do gás, m/s;

í é o coeficiente de viscosidade cinemática dos gases à temperatura média de escoamento, m 2 /s.

Coeficiente de transferência de calor por convecção em um feixe de tubos lavado transversalmente (Fig. 7.9.):

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

onde: С s depende de S 1 e ϕ s ;

ϕ s \u003d (S 1 / d - 1) (S ′ 2 / d), S ′ 2 - o passo diagonal médio dos tubos (Fig. 7.9.);

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

em 1,7< ϕ s ≤ 4,5 и при S 1 /d < 3,0 С s = 0,275 ⋅ ϕ s 0,5 ;

Com z = 4 em z< 10 и S 1 /d ≥ 3.

Transferência de calor durante a lavagem longitudinal forçada de superfícies de aquecimento tubulares

Coeficiente de transferência de calor por convecção:

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

onde: C t - coeficiente de temperatura dependendo da temperatura do meio e da parede - para água e vapor, bem como ao resfriar gases C t \u003d 1.0, ao aquecer produtos de combustão e ar C t \u003d (T / T st ) 0,5 , onde T e T st - a temperatura do gás, ar e parede, em graus K;

С d – coeficiente introduzido durante o escoamento em canais anulares, com aquecimento superficial unilateral 0,85 ≤ С d ≤ 1,5, com С d bilateral = 1;

Cl é um coeficiente que depende do comprimento do canal; com lavagem longitudinal dos tubos 1 ≤ С l ≤ 2, com l > 50d С l = 1,0.

Fórmulas parciais para determinar os coeficientes de transferência de calor por convecção

Para unidades térmicas de alta temperatura (de acordo com N.N. Dobrokhotov):

á para\u003d 10,5W 0, W/m 2 K (ou á para\u003d 9W 0, kcal / m 2 hour deg), onde: W 0 - velocidade do gás no espaço do forno, referida a 0 ° C, ou seja. nm3/s.

Para o movimento de gases de combustão (ar) através de canais de tijolos com dimensões de 40 × 40 a 90 × 90 mm (de acordo com M.S. Mamykin):

W 0 0,8 4 W 0,8 4

á para\u003d 0,9 √ T, W / m 2 K (ou 0,74 √ T, kcal / m 2 horas),

onde: T é a temperatura absoluta dos gases, °K; d é o diâmetro reduzido em m;

Para o livre movimento do ar ao longo das superfícies verticais das paredes a baixas temperaturas (de acordo com M.S. Mamykin):

á para\u003d 2,56 √ t 1 - t 2, W / m 2 K (ou 2,2 √ t 1 - t 2, kcal / m 2 horas), onde:

(t 1 - t 2) - a diferença de temperatura entre as superfícies das paredes e o gás. Para uma superfície horizontal voltada para cima, em vez de um coeficiente de 2,56 (2,2), é tomado 3,26 (2,8) e para uma voltada para baixo 1,63 (1,4).

Para bicos de trocadores de calor regenerativos (de acordo com M.S. Mamykin):

á para\u003d 8,72, W / m 2 ⋅K (ou á para\u003d 7,5, kcal / m 2 ⋅ hora ⋅ graus).

Água calma - parede de metal (de acordo com H. Kuhling):

á para\u003d 350 ÷ 580, W / (m 2 ⋅K);

Água corrente - uma parede de metal (de acordo com H. Kuhling):

á para\u003d 350 + 2100 √ W, W / (m 2 ⋅K), onde W é a velocidade em m / s.

O ar é uma superfície lisa (de acordo com H. Kuhling):

á para\u003d 5,6 + 4W, W / (m 2 ⋅ K), onde W é a velocidade em m / s.

Na fig. 7.17.–7.22. nomogramas são dados para determinar á para método gráfico.

Arroz. 7.17. Coeficiente de transferência de calor por convecção durante a lavagem transversal de feixes de tubos lisos em linha, αc = Cz⋅Cf⋅αn, W/m2⋅K (kcal/m2⋅h⋅deg) (rH2O é a fração volumétrica de vapor de água)

Arroz. 7.18. Coeficiente de transferência de calor por convecção durante a lavagem transversal de feixes de tubos lisos escalonados, αc = Cz⋅Cph⋅αn, W/m2⋅K (kcal/m2⋅h⋅deg), (rH2O é a fração volumétrica de vapor de água)

Arroz. 7.19. Coeficiente de transferência de calor por convecção durante a lavagem longitudinal de tubos lisos com ar e gases de combustão

Arroz. 7.20. Coeficiente de transferência de calor por convecção durante a lavagem longitudinal de tubos lisos com água não fervente, α = C ⋅ α , W/m2 ⋅K (kcal/m2 ⋅h⋅deg)

Arroz. 7.21. Coeficiente de transferência de calor por convecção para aquecedores de ar a placas em Re< 10000, αк = Cф⋅ αн, Вт/м2⋅К (ккал/м2⋅ч⋅град)

Arroz. 7.22. Coeficiente de transferência de calor por convecção para aquecedores de ar regenerativos em Re ≤ 5200, αk = Cf⋅ αn, W/m2⋅K (kcal/m2⋅h⋅deg)

α - caracteriza a intensidade da transferência de calor por convecção e depende da velocidade do refrigerante, capacidade térmica, viscosidade, forma da superfície, etc.

[W / (m 2 grad)].

O coeficiente de transferência de calor é numericamente igual à potência do fluxo de calor transferido para um metro quadrado da superfície a uma diferença de temperatura entre o refrigerante e a superfície de 1°C.

O principal e mais difícil problema no cálculo dos processos de transferência de calor por convecção é encontrar o coeficiente de transferência de calor α . Métodos modernos para descrever o coeficiente de processo. condutividade térmica com base na teoria camada limite, possibilitam a obtenção de soluções teóricas (exatas ou aproximadas) para algumas situações bastante simples. Na maioria dos casos encontrados na prática, o coeficiente de transferência de calor é determinado experimentalmente. Nesse caso, tanto os resultados das soluções teóricas quanto os dados experimentais são processados ​​por métodos teoriassemelhanças e são geralmente representados na seguinte forma adimensional:

Não=f(Re, Pr) - para convecção forçada e

Não=f(Gr Re, Pr) - para convecção livre,

Onde
- Número de Nusselt, - coeficiente de transferência de calor adimensional ( EU- tamanho de fluxo típico, λ - coeficiente de condutividade térmica); Ré=- o número de Reynolds caracterizando a razão das forças de inércia e atrito interno no escoamento ( você- velocidade característica do meio, υ - coeficiente cinemático de viscosidade);

Pr=- o número de Prandtl, que determina a razão das intensidades dos processos termodinâmicos (α é o coeficiente de difusividade térmica);

Gr=
- o número de Grasshof caracterizando a razão de forças de Arquimedes, forças inerciais e atrito interno no fluxo ( g- aceleração da gravidade, β - coeficiente térmico de expansão de volume).

• De que depende o coeficiente de transferência de calor? A ordem de sua magnitude para vários casos de transferência de calor.

Coeficiente de transferência de calor por convecção α quanto maior, maior a condutividade térmica λ e vazão W, quanto menor o coeficiente de viscosidade dinâmica υ e maior a densidade ρ e quanto menor o diâmetro do canal reduzido d.

O caso mais interessante de transferência de calor por convecção do ponto de vista das aplicações técnicas é a transferência de calor por convecção, ou seja, o processo de duas transferências de calor por convecção ocorrendo na interface de duas fases (sólido e líquido, sólido e gasoso, líquido e gasoso ). Neste caso, a tarefa de cálculo é encontrar a densidade de fluxo de calor na fronteira de fase, ou seja, o valor que mostra quanto calor uma unidade da interface de fase recebe ou emite por unidade de tempo. Além dos fatores acima que afetam o processo de transferência de calor por convecção, a densidade do fluxo de calor também depende da forma e tamanho do corpo, do grau de rugosidade da superfície, bem como das temperaturas da superfície e da liberação de calor. ou meio receptor de calor.

A seguinte fórmula é usada para descrever a transferência de calor por convecção:

q ct = α(T 0 -T rua ) ,

Onde q ct - densidade de fluxo de calor na superfície, W / m 2 ; α - coeficiente de transferência de calor, W/(m 2 °C); T 0 e T rua- temperatura do meio (líquido ou gasoso) e da superfície, respectivamente. O valor que T 0 - T rua frequentemente denotado Δ T e chamou diferença de temperatura . Coeficiente de transferência de calor α caracteriza a intensidade do processo de transferência de calor; aumenta com o aumento da velocidade do meio e durante a transição do modo de movimento laminar para o turbulento devido à intensificação da transferência convectiva. Também é sempre maior para os meios que têm uma condutividade térmica mais alta. O coeficiente de transferência de calor aumenta significativamente se ocorrer uma transição de fase na superfície (por exemplo, evaporação ou condensação), que é sempre acompanhada pela liberação (absorção) de calor latente. O valor do coeficiente de transferência de calor é fortemente influenciado por transferência de massa na superfície.

1. Conceitos básicos de transferência de calor por convecção:

convecção, transferência de calor por convecção, coeficiente de transferência de calor, resistência térmica da transferência de calor, essência dos processos de transferência de calor por convecção

2. Fornos de ciclone

3. Combustível gasoso

1. Conceitos básicos de transferência de calor por convecção

Convecção, transferência de calor por convecção, coeficiente de transferência de calor, resistência térmica de transferência de calor, essência dos processos de transferência de calor por convecção.

convecção chamado de processo de transferência de calor durante o movimento de macropartículas (gás ou líquido). Portanto, a convecção só é possível em um meio cujas partículas podem se mover facilmente.

convectivo chamado de transferência de calor devido à ação combinada de transferência de calor convectiva e molecular. Em outras palavras, a transferência de calor por convecção é realizada simultaneamente de duas maneiras: convecção e condução de calor.

A transferência de calor por convecção entre um meio em movimento e sua interface com outro meio (sólido, líquido ou gás) é chamada de dissipação de calor.

A principal tarefa da teoria da transferência de calor por convecção é determinar a quantidade de calor que passa pela superfície de um corpo sólido lavado pelo fluxo. O fluxo de calor resultante é sempre direcionado na direção da diminuição da temperatura,

Em cálculos práticos de transferência de calor, a lei de Newton é usada:

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

ou seja, o fluxo de calor Q do líquido para a parede ou da parede para o líquido é proporcional à superfície F, envolvidos na transferência de calor, e diferença de temperatura ( t W - t rua, onde t st é a temperatura da superfície da parede, e tzhé a temperatura do meio em torno da superfície da parede. O coeficiente de proporcionalidade b, que leva em conta as condições específicas de transferência de calor entre o líquido e a superfície do corpo, é chamado coeficiente de transferência de calor.

Tomando a fórmula (15-1) F = 1m², ef = 1 s, obtemos a densidade do fluxo de calor em watts por metro quadrado;

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

O valor 1/b recíproco do coeficiente de transferência de calor é chamado resistência térmica à transferência de calor.

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

Da igualdade (15-3) segue que o coeficiente de transferência de calor, e é a densidade do fluxo de calor q, Refere-se à diferença de temperatura entre a superfície do corpo e o ambiente.

Com uma diferença de temperatura igual a 1 ° (t w -tct = 1 °), o coeficiente de transferência de calor é numericamente igual à densidade de fluxo de calor b = q

A transferência de calor é um processo bastante complexo e o coeficiente de transferência de calor depende de muitos fatores, sendo os principais:

a) a causa do fluxo de fluido;

b) regime de escoamento do fluido (laminar ou turbulento);

c) propriedades físicas do líquido;

d) a forma e as dimensões da superfície de liberação de calor.

Devido à ocorrência de movimento fluido, pode ser livre e forçado.

Movimento livre (térmico) ocorre em um líquido aquecido de forma desigual. A diferença de temperatura resultante leva a uma diferença de densidade e ao surgimento de elementos menos densos (mais leves) do líquido, o que causa movimento. Neste caso, a livre circulação é chamada de natural ou convecção térmica . Assim, por exemplo, a troca de calor entre as vidraças internas e externas de uma moldura de janela é realizada por convecção natural (desde que a distância entre as vidraças seja suficiente para a circulação de ar).

2. Fornos de ciclone

Os fornos de ciclone são projetados para queimar carvão triturado. Esquema tal forno é mostrado na Fig. 19-8. O carvão triturado com ar primário é fornecido através do encaixe eu em câmara de ciclone 2. O ar secundário é fornecido tangencialmente a ele, que entra pela conexão 3 a uma velocidade de cerca de 100 EM, Um fluxo rotativo de produtos de combustão é criado na câmara, jogando grandes partículas de combustível em suas paredes, onde são gaseificadas sob a ação de fluxos de ar quente.

Da câmara do ciclone, os produtos de combustão com partículas de combustível não queimadas entram no pós-combustor 4. A escória da câmara do ciclone através do pós-combustor entra no banho de escória, onde é granulada com água.

As vantagens dos fornos de ciclone são:

1) a possibilidade de queimar combustível com um pequeno excesso de ar 1,05-1,1, o que reduz a perda de calor com gases de escape;

2) aumento da potência térmica específica do volume do forno;

3) a capacidade de trabalhar com carvão triturado (em vez de carvão pulverizado);

4) captura de cinzas de combustível no forno até 80-90%.

As desvantagens de um forno de ciclone incluem:

1) a dificuldade de queimar carvões de alta umidade e carvões com baixo rendimento de substâncias voláteis;

2) aumento do consumo de energia para detonação.

3. Combustível gasoso

Natural. O gás natural (natural) é encontrado em muitos lugares ao redor do mundo.

As reservas de gás combustível em alguns campos chegam a centenas de bilhões de metros cúbicos. É extraído não apenas de poços de gás especiais, mas também como subproduto da produção de petróleo. Esse gás natural é chamado gás de petróleo associado.

O principal componente do gás natural é o metano CH 4 .

O gás natural tem alto poder calorífico. É usado como combustível para fornos industriais, veículos, bem como para necessidades domésticas.

Parte do gás natural é submetida a processamento químico para obtenção de combustível líquido, gás de processo, matérias-primas químicas.

Na URSS, grandes regiões produtoras de gás estão localizadas na região do Volga, no norte do Cáucaso, na Ucrânia, nos Trans-Urais, etc.

Artificial. O gás combustível artificial (coque, óleo preto, gases geradores) é obtido durante o processamento de petróleo e combustíveis sólidos naturais, bem como um subproduto em indústrias como os altos-fornos.

Gás de alto-forno formados em altos-fornos durante a fundição de ferro. Aproximadamente metade do gás produzido é utilizado para as próprias necessidades do alto-forno. A outra metade do gás pode ser usada como combustível.

Tarefa

Condição: Quanto calor deve ser trazido para 1 kg. ar com t \u003d 20 ° C, de modo que seu volume a pressão constante dobre.

Pergunta: Determine a temperatura do ar no final do processo, a capacidade calorífica do ar é constante.

1) t = 25C ​​​​- de acordo com o gráfico IS.

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

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

Calcule o volume final da seguinte forma:

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

Determine a quantidade de calor pela fórmula:

Q \u003d mc (T -T) \u003d 1,5x1,005 (298-293) \u003d \u003d 7,537

onde m é a massa de kg. - na atribuição 1,5kg, c-capacidade de calor kJ (kgC) da tabela - 1,005kJ / kg.

Resposta: é necessário fornecer calor na quantidade de Q = 7,537, a temperatura do ar no final do processo será de 25C.

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Os coeficientes de transferência de calor por convecção neste caso são da ordem de 10 kcal / m2 h deg. Verificou-se que os coeficientes de transferência de calor radiante a temperaturas aproximadamente iguais à temperatura da atmosfera são da ordem de 2 kcal/m2 - h - graus. Isso significa que sob tais condições não é possível uma medição precisa com um termômetro convencional.

O coeficiente de transferência de calor por convecção a é uma função das propriedades termofísicas, temperatura e velocidade do refrigerante, bem como da configuração e dimensões da superfície de troca de calor.

Coeficientes de transferência de calor por convecção nas superfícies internas do sgen e das janelas: P 3 e pr 4 kcal/m1 grade hora.

Os coeficientes de transferência de calor por convecção entre gases e tubos em trocadores de calor ou empacotamento em regeneradores são determinados pelas fórmulas fornecidas em livros de referência e manuais especiais. Alguns deles são apresentados nas seções relevantes deste livro. Em todos os casos, para aumentar a intensidade da transferência de calor por convecção, é necessário buscar a maior uniformidade na lavagem de todas as superfícies de aquecimento com gases, para reduzir às dimensões ideais as seções transversais dos canais formados pelo material na camada através do qual o refrigerante flui, para aumentar a vazão para valores justificados por cálculos técnicos e econômicos.

O coeficiente de transferência de calor por convecção na camada de ar (exterior) é muito menor do que na camada de água ou vapor (dentro do dispositivo), de modo que a resistência à transferência de calor externa RH para o aquecedor é relativamente alta. Portanto, para aumentar o fluxo de calor, é necessário desenvolver a superfície externa do aquecedor. Nos dispositivos, isso é feito criando saliências, marés e barbatanas especiais. No entanto, isso reduz o coeficiente de transferência de calor.

O coeficiente de transferência de calor por convecção entre o meio e o corpo colocado nele na mesma velocidade para líquidos é muitas vezes maior do que para gases. Os líquidos são opacos aos raios de calor, os gases são transparentes. Portanto, ao medir a temperatura dos gases, é necessário levar em consideração a influência na temperatura do medidor de transferência de calor radiante entre a superfície do medidor e as paredes do tubo.

Os coeficientes de transferência de calor por convecção entre a embalagem e o gás ou ar quente são determinados a partir de dados experimentais.

O coeficiente de transferência de calor por convecção k depende fortemente do diâmetro da fibra e da velocidade relativa do meio devido a uma mudança brusca na espessura da camada limite laminar comparável ao diâmetro da fibra.

Os coeficientes de transferência de calor por convecção da embalagem e gases quentes ou ar são determinados a partir de dados experimentais.

O coeficiente de troca de calor por convecção das paredes da sala com o ar contido nela é de 11 36 W / m2 - graus.

Consequentemente, o coeficiente de transferência de calor por convecção depende do método de fornecimento de calor, e com transferência de calor complexa (convecção e radiação) é muito maior em comparação com apenas a transferência de calor por convecção, sendo todas as outras coisas iguais.

Os valores médios do coeficiente de transferência de calor por convecção nas superfícies verticais das cercas na sala sem muito erro podem ser determinados pela fórmula (1,64), pois a temperatura cai e as dimensões geométricas das superfícies aquecidas e resfriadas que ocorrem na realidade geralmente correspondem principalmente ao regime turbulento. Todas as fórmulas consideradas, incluindo (1.64), são escritas para uma superfície vertical livremente localizada.

As equações de critérios são geralmente usadas para determinar o coeficiente de transferência de calor por convecção. Essas equações para as condições de transferência de calor típicas da sala são fornecidas na Tabela. 5 para convecção forçada e livre. Eles se referem às condições de movimento perto da superfície da placa. Eles são caracterizados pela unidirecionalidade e uniformidade, em uma palavra, ordem de movimento.

O valor médio do coeficiente de transferência de calor por convecção c, (às vezes denotado como oc) na faixa de 0 a uma seção arbitrária / pode ser determinado com base no teorema da integral média.