Теплообмен при турбулентном течении в каналах потоков газов разной атомности с переменными физическими свойствами

Ю.Я. Печенегов, д-р техн. наук (Энгельсский технологический институт (филиал) Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А., Россия). E-mail: y.pechenegov@mail.ru

На основе использования универсальных соотношений для характеристик пограничного слоя получено уравнение для числа Нуссельта, описывающего теплообмен при течении турбулентных потоков газа в прямых, гладких каналах. Уравнение содержит структурный параметр, учитывающий влияние на теплообмен переменности физических свойств теплоносителя. Расчеты для квазиизотермических условий течения показали, что полученное уравнение хорошо согласуется с формулой Петухова и Кириллова. Проанализировано влияние на теплообмен потоков газа температурного фактора в интервале его изменения от 0,2 до 5. Результаты расчетов теплообмена потока воздуха в условиях переменности его физических свойств сравниваются с теоретическими и экспериментальными данными других авторов. Установлено, что на отношение чисел Нуссельта (Nu0 соответствует постоянным свойствам), наряду с температурным фактором, оказывают влияние число Re и атомность газа. Характер этих влияний различен при нагреве и при охлаждении потока. Для газов атомностью свыше восьми теплообмен становится автомодельным по отношению к числу атомов в молекуле газа.

«ХИМИЧЕСКОЕ И НЕФТЕГАЗОВОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ» № 4-2017