Chimie

Transport de masse et de chaleur

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Extension et résumé de l'équation des critères

Extension

Les équations des critères sont souvent élargies en introduisant des indicateurs non dimensionnels qui prennent en compte, par exemple, la géométrie (numéros de géométrie) ou une viscosité différente dans le fluide (numéro de viscosité).

Numéro de géométrie ??

??=je1je
Tab.1
Légende
symbolela descriptionunité
??Numéro de géométrie
je1Longueur du tuyau et du mur dans le sens de l'écoulementm
jedimension caractéristique du systèmem

Les dimensions caractéristiques doivent à nouveau être prises en compte.

Numéro de ténacité H

Avec un chauffage et un refroidissement simultanés avec des sens d'écoulement opposés, l'épaisseur de la couche limite Prandtl change en raison de la viscosité différente du fluide. L'influence dans l'équation des critères est exprimée soit par différents exposants n du nombre de Prandtl, soit par des valeurs changeantes pour C. Une autre possibilité consiste à ajouter le nombre de viscosité sans dimension à l'équation des critères :

H=????w
Tab.2
Légende
symbolela descriptionunité
HIndice de viscosité (chauffage : H> 1, refroidissement H> 1)
??dynamique. Viscosité d'écoulement à cœur à température moyenne du liquideN · s m-2
??W.dynamique. Viscosité du fluide à température de paroiN · s m-2

Sommaire

Les relations suivantes existent entre les ratios spécifiés et le numéro Nu :

Tableau 3
Relation des chiffres clés au nombre Nu
formuleutilisation
Nu=C.TaillemPrmconvection libre
Nu=C.mPrmConvection forcée
Nu=F(,Taille,Pr)voir l'explication ci-contres'applique à la convection libre et forcée superposée : dans la zone laminaire et dans la zone de transition vers un écoulement forcé turbulent, une occurrence simultanée de composants d'écoulement libre est observée lorsque les liquides sont chauffés et refroidis, qui favorisent le transfert de chaleur (par exemple dans des canaux verticaux à faible la vitesse d'écoulement).
Tab.4
Légende
symbolela description
C.Constante : dépend du type d'échangeur de chaleur, du type de phases impliquées, du type de flux et du sens du flux
m,mles exposants sont généralement à : 0,4 m 0,8 ; 0,33 n 0,43 et ont les mêmes dépendances que la constante C.
NuNuméro de Nusselt
Le numéro de Reynold
TailleNuméro de la cour en herbe
PrNuméro de Prandtl


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