Взаимное преобразование критериев подобия, страница 5

Если , то тепло отдается от поверхности цилиндра набегающему потоку. В случае  – тепло от потока воспринимается телом через его граничную поверхность. При течении жидкости по трубам процессы развиваются вдоль канала. Однако, начиная с некоторой длины, они стабилизируются и в дальнейшем их развитии, влияние длины практически отсутствует, А виляние диаметра проточной части канала продолжает оказывать влияние на процессы. Это позволяет рассматривать и в том случае в качестве определяющего размера диаметр канала для труб круглой формы. Для каналов некруглой формы в процессе обобщения результатов с целью применения теории подобия вводится понятие эквивалентного диаметра, величина которого рассчитывается по зависимости

.

Эквивалентный диаметр проточной части каналов некруглой формы определяется как отношение учетверенной площади потока жидкости на смоченный периметр.

 Для плоского канала эквивалентный диаметр

,

где  – высота канала, если поток жидкости занимает весь канал. Если поток занимает лишь часть проходного сечения канала, то  есть высота потока жидкости в канале.

 Для кольцевого канала круглой формы с внутренним диаметром  и внешним диаметром  эквивалентный диаметр находится как их разность

.

         При обтекании плоских поверхностей (пластин) в качестве определяющего размера используется координата , например, при определении локальной теплоотдачи в сечении, удаленном от начала на расстоянии  или вся длина , если речь идет о средней теплоотдаче с поверхности пластины.

         Теплофизические параметры, определяющие свойства сплошной среды, жидкости или газа, входящие в формулы расчета критериев подобия (, , , , , ), зависят от температуры. Поэтому необходимо ввести понятие определяющей температуры. Это такая температура, при которой из таблиц выбираются значения параметров – физических свойств, входящих в критерии подобия. Наиболее часто в качестве определяющей принимают среднемассовую температуру жидкости в рассматриваемом сечении  и среднемассовую температуру жидкости по всему каналу . В некоторых случаях в качестве определяющей температуры используют температуру стенки . При расчете свободной конвекции обычно в качестве определяющей температуры используют полусумму температур жидкости и стенки