Термический начальный участок характеризуется изменением профиля скорости, ростом толщины пограничного слоя и уменьшением по длине местного и среднего чисел Нуссельта.Изменение местно! о числа Nu и среднего Nu в зависимости от безразмерного комплекса Показан . Изменение профиля температуры по длине грубы на этом участке происходит так, что по течению падает быстрее, чем уменьшается температурный напор, в связи с чем [согласно уравнению] коэффициент а уменьшается.Участок стабилизированного теплообмена имеет определенную закономерность распределения температуры порадиусу, не изменяющуюся по длине (хотя абсолютные значения температуры изменяются), и постоянное число .Относительная длина термического начального участкасчитываемая от входа в трубу длина участка; Для среднего _по длине числа Нуссельта величина значительно больше и равна 1,365Ре . Таким образом, длина зависит от диаметра d трубы, скорости w и физических свойств жидкости . При наличии естественной конвекции на величину 1т существенно влияет также ориентация трубы в пространстве.Местный (локальный) коэффициент теплоотдачи в круглой трубе может быть определен по полуэмпирической формулеЭта формула справедлива для капельных жидкостей при Физические свойства жидкости, входящие в критерии отнесены к температуре -средняя массовая температура жидкости в данном сечении).Термический начальный участок — участок трубы, на котором поле температуры зависит от условий на входе в трубу. Участок стабилизированною теплообмена — участок трубы, на кагором поле температуры практически не зависит от распределения температуры в начальном сечении обогреваемого участка.Составив и проинтегрировав уравнение теплового баланса для круглой трубы, получим выражение, необходимое для определения Т, в видегде — продольная координата, отсчитываемая от входа в трубу; Т0 — температура жидкости на входе в трубу.После интегрирования выражения по можно получить критериальное уравнение для среднего (по длине трубы) коэффициента теплоотдачигде средняя по поверхности трубы плотность теплового потока; — длина расчетного участка.Физические свойства жидкости и отнесены к определяющей температуре средний логарифмический температурный напор; Дтемпературный напор ¦ Тст — Т¦ во входном и конечном сечениях расчетного участка трубы. Формула применима при для длин труб, обычно применяемых в теплооб-менных аппаратах. Формулы и используются прикогда влияние свободной конвекции на вынужденное течение несущественно.Расчет среднего коэффициента теплоотдачи в круглых вертикальных трубах при смешанной конвекции можно выполнить по формуле, которая получена для условий совпадения направлений вынужденной и свободной конвекции:Величины, входящие в формуле, определяются соотношениями теплового баланса для круглой трубы, получим выражение, необходимое для определения Т, в видегде — продольная координата, отсчитываемая от входа в трубу; Т0 — температура жидкости на входе в трубу.После интегрирования выражения (2.76) по можно получить критериальное уравнение для среднего (по длине трубы) коэффициента теплоотдачигде средняя по поверхности трубы плотность теплового потока; / — длина расчетного участка.Физические свойства жидкости и отнесены к определяющей температуре средний логарифмический температурный напор; Дтемпературный напор ¦ Тст — Т¦ во входном и конечном сечениях расчетного участка трубы. Формула применима при для длин труб, обычно применяемых в теплооб-менных аппаратах. Формулы и используются прикогда влияние свободной конвекции на вынужденное течение несущественно.Расчет среднего коэффициента теплоотдачи в круглых вертикальных трубах при смешанной конвекции можно выполнить по формуле, которая получена для условий совпадения направлений вынужденной и свободной конвекции:Величины, входящие в формул^, определяются соотношениями Параметры, характеризующие физические свойства жидкости и входящие в Ре и Ra, отнесены к Тж, причем Т, — средняя массовая температура жидкости в конечном сечении расчетного участка трубы. Формула (2.79) справедлива при Ra В рассматриваемых условиях R зависит от По опытным данным число ReВ случае противоположного направления вынужденной и свободной конвекции в вертикальных трубах происходит интенсивное перемешивание жидкости, и уже при Re > 250 течение подчиняется закономерностям турбулентного движения. Следует отметить, что интенсивность смешанной конвекции в горизонтальных трубах выше, чем в вертикальных (при совпадении направлений вынужденной и свободной конвекции). Это объясняется наложением поперечной циркуляции на движение жидкости вдоль оси.При ламинарном течении введенная в поток окрашенная жидкость движется в трубе в виде резко очерченной струйки. При переходе к турбулентному режиму струйка расплываемся, равномерно окрашивая всю жидкость.