流体外掠光滑管束换热时,第一排管子的平均换热系数与后排管子平均换热系数相比,第一排管子的平均换热系数()。
A、最大
B、最小
C、与其他各排相同
D、不确定
【正确答案:A】
流体外掠光滑管束换热时,由于后排管子受到前排管子对流体的扰动影响,后排管子的平均换热系数增大。
基本思想是计算对流换热系数h,中间变量Nu=hl/λ,λ是所给定的固体导热系数,l是外掠管的特征长度。
如果简化为Zhukauskas流体外掠管束、<16排、流体Re>2*10^5的流动,
1、该产品的当量管排大约为7,修正系数ε约为0.95
2、经验计算式Nu=ε*0.031(流体Re^0.8)*(流体Pr^0.36)*(流体Pr/近壁面Pr)^0.25
其中pr=ν/αν是流体动量扩散的物性,α是流体热量扩散的物性。近壁面Pr按外掠管平均壁温确定。
主要的有:
(1)流体流动状态:凡是靠外力推动流体流动的称为受迫运动;由于流体各部分温度不同引起的自然对流称自由运动。受迫运动比自由运动的流体对流换热系数大;处于紊流状态的流体比处于层流状态的流体换热系数大。这是因为流体流速高时,扰动强烈而使换热加强。
(2)流体有无相变发生:液体气化时或气体凝结时的对流换热系数要比无相变时大得多。如水在沸腾过程中,由于汽泡不断在壁面产生、扩大、脱离,冷流体不断地冲向壁面,使流体剧烈扰动,换热强度大幅度提高。
(3)流体的物理性质:流体种类不同,物性不同,对流换热系数也有较大差别。一般导热系数大的流体,其对流换热系数也大;比热容和密度大的流体,其对流换热系数较大;流体的粘度大时,其对流换热系数较小。
(4)流体相对受热面管子的流动方向:流体横向冲刷管子比纵向冲刷管子时对流换热系数大。
(5)受热面的结构特性:管径、节距、排列方式对换热系数均有影响。管径小,节距小,对流换热系数大;管子采用叉排比顺排的对流换热系数大。