1 o ef fm
3.3.3 Sự truyền nhiệt trong kênh dẫn không khắ nóng
Ở ựây ta phải chú ý thêm là quá trình chảy của khắ trong kênh dẫn có xảy ra hiện tượng giảm áp suất do tổn thất ựộng năng, do ựó dẫn tới làm thay ựổi hệ số trao ựổi nhiệt ựối lưu trong kênh dẫn. Do vậy khi tắnh toán nhiệt hiệu dụng dựa trên các phương trình (3.19) và (3.25) ta cần phải biết hệ số ựối lưu của không khắ nóng trong kênh dẫn ở ựiều kiện không khắ chỉ nhận năng lượng từ phắa trên (mặt tiếp xúc với tấm hấp thụ) mà không nhận năng lượng từ mặt dưới (mặt tiếp xúc với ựáy cách nhiệt) nên xảy ra hiện tượng chảy rối. Có thể thừa nhận rằng khi khắ chảy ựầy trong kênh dẫn, tỷ số giữa chiều dài và ựường kắnh ựộng học kênh dẫn vượt quá 30 và các bề mặt trong là nhẵn ta có thể tắnh hệ số ựối lưu nhờ hai biểu thức thực nghiệm tiêu chuẩn Nusselt gần ựúng dưới ựây:
0,8Nu =0, 0158 Re (3.27) Nu =0, 0158 Re (3.27) Hoặc 0,75 0,125 0, 01344 Re Nu 1 1,586 Re− = − (3.28)
Phương trình (3.27) dựa trên số liệu thực nghiệm của Kays, còn phương trình (3.28) lại dựa trên cơ sở ựề nghị của Malik và Buelow. đường kắnh tương ựương dc dùng cho các phương trình trên ựược tắnh theo công thức:
c 4F d
U
= (3.29)
F- Tiết diện mặt cắt của kênh dẫn, m2; U- Chu vi ướt, m.
để tắnh toán ta dùng các giá trị trung bình cộng của nhiệt ựộ ựầu vào và ựầu ra và coi hệ số trao ựổi ựối lưu tấm hấp thụ và dòng khắ cũng như giữa tấm ựáy và khắ là như nhau.
Khi số Reynolds trong khoảng 10.000 ọ 20.000 các giá trị của Nusselt cho bởi các phương trình (3.27) và (3.28) sai khác nhau khoảng 10%.
độ sụt áp ∆P như ựã nói ở trên ựược tắnh theo công thức sau:
k 2 c 4f L v P 2d ρ ∆ = (3.30)
Trong ựó: ρ- khối lượng riêng của khắ, (kg/m3), phụ thuộc nhiệt ựộ;
Lk- chiều dài của kênh dẫn khắ, ựược lấy bằng chiều dài của tấm hấp thụ Lk=L1 (m);
v- vận tốc dòng khắ, (m/s);
dc- ựường kắnh tương ựương, (m);
f- hệ số ma sát giữa khắ và thành có bề mặt nhẵn, ựược tắnh theo công thức của Blasius sau:
0,25
f =0, 079 Re− (3.31)