Конвективный теплообмен без изменения агрегатного состояния рабочего вещества

При течении рабочего вещества в трубопроводе или канале теплообмен зависит от режима движения. Если величина Re £ 2000, то движение ламинарное и теплоотдача в поперечном к потоку направлении осуществляется преимущественно вследствие теплопроводности жидкости.

При этом небольшое поперечное течение может возникать из-за свободной конвекции. Если Re ³ 10 000, то движение турбулентное и перенос теплоты осуществляется конвекцией интенсивно перемещающихся в поперечном направлении частиц жидкости, и только в тонком пограничном ламинарном подслое у поверхности стенки - путем теплопроводности. Если 2000 < Re < 10000, то наблюдается переходный режим движения потока.

При обычных для холодильной техники условиях течения рабочего вещества в трубопроводах и каналах теплообменных аппаратов, как правило, наблюдается турбулентный режим движения потока.

В расчетах коэффициентов теплоотдачи при течении жидкого и парообразного рабочего вещества в качестве определяющего размера используют величину эквивалентного диаметра d_э:

,	(18)
где	f	-	площадь поперечного сечения канала;
	П	-	периметр канала.

Для каналов круглого поперечного сечения d_э = d_вн.

Для эллиптических труб:

,	(19)
где	L 1, L 2	-	соответственно малая и большая ось эллипса.

Для прямоугольных каналов:

,	(20)
где	L 1, L 2	-	стороны прямоугольника.

Для кольцевых каналов круглого сечения:

,	(21)
где	d1, d2	-	наружный и внутренний диаметры кольцевого канала;
	d	-	толщина канала.

Основные уравнения для расчета коэффициентов теплоотдачи при движении жидкости и пара в трубопроводах бытовых холодильников приведены в методических указаниях к лабораторной работе № 2.