Интегральные методы расчета теплоотдачи и сопротивления при турбулентном течении в трубах жидкости с переменными свойствами. Стационарное квазистационарное течения в круглой трубе с постоянной плотностью теплового потока на стенке

Получены интегральные соотношения для расчета чисел Нуссельта, коэффициентов гидравлического сопротивления и сопротивления трения при течении в трубе капельной жидкости и газа с физическими свойствами, зависящими от температуры. В предельном случае стационарного течения жидкости с постоянными свойствами выражение для числа Нуссельта переходит в известный интеграл Лайона. Проведено сравнение результатов расчета теплоотдачи и сопротивления по интегральному методу с более точными результатами, полученными на основе численного решения системы дифференциальных уравнений конвективного теплообмена. Сделан вывод об условиях, при которых возможно применение интегральных методов. Разработан алгоритм расчета по интегральному методу теплоотдачи и сопротивления при квазистационарном пульсирующем течении. Показано, что колебания расхода, наложенные на поток в трубе, усиливают влияние переменности свойств на теплоотдачу, а для газа – на сопротивление трения. Для капельной жидкости при пульсирующем течении сопротивление трения менее существенно зависит от переменности свойств (вязкости), чем для стационарного течения. Степень проявления указанных эффектов тем больше, чем выше амплитуда колебаний и меньше число Рейнольдса среднего течения.