Течение теплоносителей в каналах в отличие от случаев наружного обтекания различных предметов принято рассматривать как внутренние задачи. Для внутр.задач характерным является течение в замкнутом пространстве, ограниченном стенками канала, что приводит к взаимному влиянию друг на друга пограничных слоев, формирующихся на стенках канала самым простым в смысле изометрии является канал круглого поперечного сечения. При ламинарном течении профиль скорости в круглом канале изменяется от равномерного на входе в канале до выпуклого с меридианальным сечением в виде параболы.
Wx=Wmax(1-(r/r0)2)
Wmax=2 W
Формирование профиля скорости от равномерного до квадратичного происходит на нач. участке В пределах нач. участка толщины пограничных слоев растут и на заверш.этапе смыкаются в центре трубы. При высоких скоростях в трубе наблюдается турбулентный режим течения с прифилем скорости, показанном на рис.
В этом профиле ярко просматривается турбулентное ядро.
Местная теплоотдача для ламинарного режима может быть рассчитана:
Nuf,x=0,33× Ref,x0,5×Pr f0,43× (Prf∕ Prw)0,25(x∕d) 0,1
(x∕d) 0,1-поправка на нач.участок, d-диаметр трубы. Re=(ω× d) ∕ν
Re(ламин) <2300, Re(турбул) >104, Re(перех)=2300…104
Для турб режима местный коэффициент теплоотдачи:
Nuf, d =0,022× Re f,d 0,8×Pr0,43× εℓ формула справедлива в диапазоне 104 < Re <5×106
0,6 < Pr<2,5×103
Коэффициент εℓ учитывает поправку для участка гидродинам.стабилизации потока
(x∕d) >=15, εℓ=1, εℓ=1,38(x∕d)-0,12
