Какой тип движения жидкости наиболее эффективен для теплоотдачи?

[День за днем]

Различают три режима течения жидкостей:

Х, У – координаты плоскости,

W – скорость потока жидкости,

1 – ламинарный режим течения, спокойный режим течения поток жидкости однородный, слои жидкости двигаются параллельно друг другу (без перемешивания), тепло, в направлении перпендикулярном направлению течения жидкости, передается практически за счет теплопроводного механизма.

2 – переходный режим течения, в потоке жидкости начинается зарождение турбулентных образований (вихрей),  перемещение макрочастиц жидкости из одной температурной области в другую (элементы конвекции). Поэтому коэффициент теплопередачи — растет (выше, чем при ламинарном течении). 

3 – турбулентный режим течения, поток жидкости турбулизован полностью.

ВОПРОСЫ:

• Какой из типов течения жидкостей наиболее эффективен для теплопереноса?
• И, что б 2 раза не вставать — что такое "мягкий", "средний" и "жесткий" каналы — и как они используются в системах отопления?

[не admin]

Чего тут гадать — быстрее течение = веселее теплоотдача 

[cpt]

Мне вот просто интересно кто и как будет это откровение применять )

[Akor]

не очень ясно, что есть эффективность..

первый вариант — казалось-бы не способствует перемешиванию, и около стенок получим остывшую воду..

но ведь вода сама-по себе начнёт перемешиваться не за счёт течения, а за счёт разности температур, вытесняя более горячие слои к верхней поверхности горизонтальной трубы (что кстати, вполне удобно для обогрева помещения) и тепелоотдачи (конвективное снятие воздухом)..

 

но в условиях, наличие вышеописанной конвекции возникает только во втором варианте.. я именно за этот вариант..

 

и что за координата Y — не очень понятно.. и как бежит вода (в трубе-ли заполненной) по условию — тоже..

 

а все эти излишние турбулентности, кавитации, шум и прочая хрень — это не к пользе.. не к эффекту.

ИМХО

[Быков]

Применяют. Гравитационка, самодельные регистры, самодельные теплообменники… Расчитывается на глазок, а тут, можно сказать, фундаментальные основы 

[cpt]

Да ладно, это когда при работе на глаз считали число Рейнольдса и задумывались о типе движения жидкости.

[Быков]

Не, надо понимать в чем разница в установке, например пластинчатых радиаторов, которые должны работать на турбулентном режиме и кожухотрубного теплообменника (принцип "труба в трубе"), где течение жидкости должно быть ламинарное. Для одной той же задачи площадь теплообмена пластинчатого теплообменника будет меньше в 3-4 раза, чем у кожухотрубного теплообменника. 

Отсюда и мощность циркуляционного насоса, и диаметр труб.

Я б не сказал что загадка бесполезная! Для самостройщиков маст хэв ))

[не admin]

не очень ясно, что есть эффективность..

видимо, теплоперенос… Каким образом  отдать тепла больше  

[Александр]

второй комент админа раскрыл суть полностью

[cpt]

При этом ваши суждения не верны и по факту что пластинчатые радиаторы, что кожухотрубные теплообменники работают в турбулентном режиме.

Первый т.к у него высокая скорость движения высокая, а второй из-за большого гидравлического диаметра.

[dadadada]

Смотрите не на формулы, а на температуру подачи и обратки и регуируйте…….вот и все….

[Akor]

Ну а что координата игрек?
Где вообще бежит эта вода, и какой своей частью отдаёт тепло?
Допустим игрек, это вертикаль — а вода бежит как в речке.. За счёт бурления высота изменилась ( плотность воды с воздухом).. Да нет, не фига не понятнов условиях.. ППричём тут тогда икс?

Если х и у — это координаты, то картинка — это сечение..
Ну и скажите какя хрень может иметь сечение под номером 1?
И почему с ростом скорости растут обе координаты?

И опять-же, в чем мы мерим эффективность? Если брать теплоотдачу на единицу площади наружной поверхности потока, то увеличение объёма в случае 3 есть негативная составляющая, и если вода одна и та же, то во втором случаеполучаем бболее плотное состояние (содержание) энергии в единице объёма и наружной площади..
Передачи энергии куда?
Для передачи энергии вдоль потока с наименьшими потерями — подходит вариант 1 (без перемешивания)
Вариант2 как писал выше — имеет конвекция, направленную на передачу тёплых частейввверх (к одной из поверхностей потока)..
Вариант 3 — турбулентность не зависит от темрературы, и самые теплые потоки могут от поверхности отгоняться внутрь.. И вообще вме перемешается, перейдя в одну среднюю температуру…

Передача энергии количество за какой промежуток — времени или расстояния?

Так сто есть 2 теории
1 — от адимина
2 — моя (условия задачи негуманны)

[cpt]

Картинка выглядит нормальной при условии, что ось Х обозначает вертикаль, ось У горизонталь, а изображён на ней конвектиный тепловой поток от горячей стенки.

[Akor]

для этого есть своя картинка.. где-то была на форуме..

да, ситуация схожая.. но не она.. со стенкой представить себе условия задачи проще.. а тут не понятно, где стенка, дно, берега, трубы..

[Akor]

к первому посту админа.. и второму подвопросу

Канал типа 1 — «мягкий» канал

Пластины с углом рифления 60°. Малая турбулизация потока, малый коэффициент теплопередачи, но и малое гидравлическое сопротивление.

Канал типа 2 — «средний» канал

Пластина с углами рифления 60° и 30°. Средняя турбулизация потока, средний коэффициент теплопередачи, среднее гидравлическое сопротивление.

Канал типа 3 — «жесткий» канал

Пластины с углом рифления 30°. Высокая турбулизация потока, максимальный коэффициент теплопередачи, большое гидравлическое сопротивление.

[День за днем]

Сорри, вопрос был составлен коряво, на что обратили внимание специалисты ))) Но тем не менее тема стоит внимания.

Впредь перейдем на загадки по-проще ))

[Автор]

Сообщения