При какой температуре оценивать свойства жидкости в трубе?

Меня всегда смущает вопрос, при какой температуре оценивать свойства жидкости. Допустим, у меня есть спиральная труба, и я знаю температуру на входе, температуру на выходе, температуру поверхности и число Рейнольдса на входе. Я должен определить длину трубы, необходимую для удовлетворения температуры на выходе, что означает, что я должен знать массовый расход. Я могу сделать это, определив входную плотность и вязкость.

Когда я использую температуру на входе для этих свойств, длина составляет 1,046 м. Когда я использую среднее значение между входом и поверхностью, длина составляет 0,3994 м. Когда я использую среднее значение между входом и выходом, длина составляет 0,5768 м.

Как видите, температура, которую я использую, резко меняет длину трубы.

Кроме того, я всегда не понимаю, при какой температуре оценивать свойства числа Нуссельта.

Ответы (2)

Обычно свойства берутся при средней температуре (и давлении) между входом и выходом, часто путем итерации. Если ваша проблема настолько чувствительна к изменениям тепловых свойств, я бы рассчитал проблему по частям, чтобы учесть нелинейность.

При расчете чисел Нуссельта часто необходимо также учитывать температуру стенки. Температуры стенок находятся путем итерации, поскольку коэффициенты теплопередачи обратно пропорциональны Т-градиентам.

Я решил, что могу использовать температуру на входе, чтобы найти плотность и вязкость на входе, что позволит мне найти массовый расход, который, как я знаю, постоянен. Затем я бы использовал среднюю температуру между входом и выходом, чтобы найти число Нуссельта. Затем я мог бы объяснить изменение свойства от изменения температуры, используя
Н ты "=" Н ты м ( мю м мю с ) н
Это звучит как разумный подход? Или вы думаете, что я должен оценивать плотность на входе по среднему значению температуры на входе и поверхности?
Поправка, которую вы имеете в виду, будет зависеть от фактического термического процесса, и ее не всегда легко найти. Поэтому, если вы разделите свою трубу на достаточно маленькие участки и рассчитаете их отдельно, вы получите правильное решение, не усложняя свою модель.
Обычно, когда температура не меняется слишком сильно, число Нуссельта оценивают, беря средние свойства между входом и выходом. Затем применяется поправочный коэффициент, как вы описываете, чтобы компенсировать градиент температуры на стене. См., например, корреляцию Зидера-Тейта на en.wikipedia.org/wiki/Nusselt_number .
@Whelp Я бы согласился с этим. Но проблема, по-видимому, в том, что температуры резко меняются по пути потока. Таким образом, простое взятие средних значений между входом и выходом может оказаться довольно неточным, в зависимости от теплового процесса (которого мы не знаем). Это верно независимо от фактической корреляции (какой бы она ни была), используемой для получения Nu.

Изменения огромны, я бы порекомендовал заново вывести скорость потока в трубе с (линейной) зависящей от температуры формулой для вязкости и плотности. Ты получишь Вопрос ( Т ) , отсюда можно получить тепловой поток и таким образом будет иметь нелинейное дифференциальное уравнение для Т ( Икс ) , который можно интегрировать численно. Затем найдите пересечение Т ( Икс ) с желаемой температурой на выходе.

Предварительно убедитесь, что линейная зависимость является достаточно точной для рассматриваемого диапазона жидкости и температуры.

При какой температуре оценивать свойства жидкости в трубе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v