Файл: Календерьян В.А. Теплоотдача плотного движущегося слоя и методы ее интенсификации.pdf

на боковых поверхностях

и в меньшей с т е п е н и — на лобовой. При

вертикальной вибрации с

ростом скорости слоя

теплоотдача улуч­

шается только на лобовом

и боковом участках,

а при ср >

130° па­

дает. Как видно из табл. V I . 3 , при неизменных параметрах

вибрации

Р и с . V I . 2. Р а с п р е д е л е н и е к о э ф ф и ц и е н т о в т е п л о о т д а ­

чи по периметру

ц и л и н д р а :

о „ = 8 0

мм/сек;

I — о=0,3;

/ / —о=>11 мм/сек; ѵв=240

мм/сек;

III—

о=0,3;

IV — о = 11

мм/сек;

о „ = 0 мм/сек;

V—«=0,3;

VI — о = 11

мм/сек.

значения п максимальны в точке ср =

0°, затем по мере удаления от

нее уменьшаются, а при ср > 130° становятся

отрицательными.

Чем выше

параметры вибрации,

тем слабее

сказывается влия­

ние скорости

слоя на большей части

поверхности и тем ниже пока­

номерно, так как скорость слоя

перестает быть единственным фак­

тором, определяющим характер

омывания

и теплоотдачу, все более

существенную роль начинает играть вибрация.

Т а б л и ц а V I . 3

Показатели степени п в

зависимостях типа а _ =

сѵп

Параметры

вибрации

А, мм

f. гц

<р=0°

ф=90°

ф = 1 8 0 °

0

0

0,16

0,37

0,18

1

20

0,22

0,30

—0,06

1,5

50

0,23

0,09

—0,32

зующаяся отношением

k, с увеличением скорости слоя воз-

а

параметры.

Например, при

ѵ = 11

мм/сек

и

А

=

1,5

мм

экстре­

мальные значения

составили:

при

/ = = 4 0

гц

А н а к с

= 1,25,

6 Ш Ш

=

=

0,3;

при

/ =

20

/еМ акс

=

=

1,45,

/гм н „ =

0,25;

при

/ =

0

&макс =

1,7,

/?мнн

=

=

0,25.

Под влиянием

вибрации

заметно

возрастает

тепло­

вая

эффективность

всей

верхней

половины

цилинд­

ра.

Так,

если

при

ѵ —

=

11 мм/сек

и

ѵа

=

0

зна­

чениями

k

>

1

характери­

22,5

45

/12,5

135

І575Г,граЯ зуется

только

область

4 5 < ф <

135°, то при f=20 гц

Рис .

V I . 3.

И з м е н е н и е

степени интенсифика ­

и Л = 1,5ммее границы рас­

ции

по периметру ц и л и н д р а

(усл.

обозн.

ширяются

до

20 < ф < 130е-,

1—ІѴ

см. рис. V I . 2,

VII — о = 2 , 3

мм/сек).

а при / =

40

гц и

той же

При

пониженных

скоростях

слоя

амплитуде —до 0 < ф < 130°.

улучшается

использова-

ние нижней части цилиндра.

Степень

интенсификации

теплообмена на различных

участках

метру, максимальное — на нижней поверхности цилиндра,

несколь­

ко

м е н ь ш е е — н а

верхней и

минимальное—на

боковых

(кривые

/ ,

/ / / ) . При повышенных скоростях слоя интенсификация максималь­

на

на лобовой поверхности

( 0 < ф < 4 5 ° ) ,

в корме ( 1 6 0 < ф < 1 8 0 ° )

она очень незначительна, на бокогых поверхностях (70 <

ф<160°)

теплоотдача не

улучшается, а в

ряде

случаев

несколь­

ко ухудшается (кривые / / , IV).

С ростом параметров колебаний сте­

и отрыва

в корме, на боковых участках

улучшается

перемешивание

частиц и, следовательно, снижается время их контакта

с поверх­

ностью. Можно полагать, что материал

в

застойной

зоне

приобре­

тает

некоторую

подвиж­

ность, однако при малых ^

скоростях слоя

разрушить

эту зону вибрация не в сос­

тоянии.

При

повышении скорос­

ти слоя

усиливается

пере­

мещение

материала

в

за­

стойной

зоне

благодаря

совместному

воздействию

сил инерции и вибрации.

Когда

последние

превысят

силы трения, эта зона пол­

ностью разрушается.

Судя

' 5 7 9 12

20

3040 60 80100 200 300 500 irg/v-

по тому,

что

при

/ = 4 0

гц;

/1=1,5 мм и V =

11 ммісек

Р и с . V I . 4. З а в и с и м о с т ь степени

интенсифи­

коэффициенты

теплоотдачи

кации л о к а л ь н о г о теплообмена

от

относи­

на лобовой поверхности дос­

тельной скорости

вибрации:

/ — Ф - 0 ; // — ф-45: /// — ф = 90: IV — ф=І80°.

тигают таких

же

значений,

как

на боковых,

застойная

зона

отсутствует.

На экваториальных участках,

где

при

высо­

кой

скорости

слоя наблюдается интенсивное перемешивание и без­

СЬф

V

I

ных точек поверхности. С ростом ~

степень

интенсификации

в лобо­

вой точке

падает,

при ср = 45°

не изменяется,

на

экваторе и в

.кормовой

области

увеличивается.

Таким образом,

на

всей

поверх-

пени в формулах типа

сс

(ѵп\т

функцией координа-

=

с I — являются

ты и составляют: при ср =

0° m = •—0,083;

при ср = 45° m = 0;

і ч/и

Р и с . V I . 5.

Обобщенна я зависимост ь по теплообмену

с вибрирующи ­

ми

цилиндрами :

D = 8 мм: I — d=0,35; 2 — d=0,48; S — d=0,6;

4 — d=I,8;

5 — d=3.5 мм. 0 - 1 2 .и.и:

6 _ d - 0

35-

7_d=0,48- 8 —d=0,6;

9 —d=1.8

мм. D=16

мм:

10 — d-»0,35;

/ / —

d=0 48-

12 — d=0.6; J 3 - r f = I , 8 ш .

D - 2 0 .«.«; M — d=0,35;

15 — d-0.48;

/6'—

d-0,6; /7 — d=l,8 .«.«.

= = ° ' 7 1 Ь - В )

-

Ы -

(VI.7)

справедливая

с вероятной

ошибкой

± 4 , 5 % в пределах:

1,8 <

^ <

< 876; 2,3 <

j < 111;

13 <

<

130; 5 < - <

12,5.

Зна­