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¿Puedo medir el número de Reynolds o el coeficiente de transferencia de calor?

Supongamos que tengo un flujo de aire caliente alrededor de una fría y de manera desigual en forma de objetos con agujeros y túneles (piense en ello como una cama lleno de algunos de los objetos). Me gustaría saber el número de Reynolds del flujo y su coeficiente de transferencia de calor por convección. La definición del número de Reynolds contiene un "longitud característica" que, de alguna manera misteriosa para mí y que no tengo a la mano. Y yo soy un poco reacio a utilizar la fórmula para el lecho empacado número de Reynolds. Es posible medirlo? ¿Cómo puedo diseñar un experimento para esto?

Me gustaría evitar las lecturas de la temperatura del objeto. En este artículo he encontrado una relación entre el número de Reynolds de un lecho empacado y el coeficiente de transferencia de calor, por lo que medir sólo el número de Reynolds sería un buen comienzo, aunque no tengo un real de lecho empacado. Este podría ser hecho por una simple caída de presión lecturas?

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Void Puntos 111

De lo que usted describe no son dos diferentes escalas de longitud asociados con este problema. El ascociated con el flujo a través del medio poroso (la cama lleno de algunos de los objetos), y el segundo ascociated con el flujo alrededor de la 'cama'. Voy a suponer que usted está hablando sobre el flujo a través de la porosa 'cama'.

Normalmente la característica de la dimensión o escala de longitud para flujos internos es el diámetro hidráulico. Esto se define a ser cuatro veces el área de la sección transversal (del fluido), dividida por el perímetro mojado. Sin embargo, para las cosas tales como 'piedra camas' etc. el número de Reynolds se define de manera diferente.

Para el flujo de fluido a través de una cama de aproximadamente esférica de las partículas de diámetro D en contacto, si la oquedad (fracción de la cama no se llena con partículas) es ε y la velocidad superficial V (es decir, la velocidad del fluido a través de la cama como si las esferas/objetos que no estaban presentes), a continuación, un número de Reynolds puede ser definido como:

$$Re = \frac{\rho V D}{\mu(1 - \epsilon)}$$

Condiciones de flujo Laminar aplicar hasta Re = 10, totalmente turbulento de 2000 (Wikipedia). Hay más avanzadas formulas para esto, y ellos trabajan en una variedad de regímenes; de no-tan lleno de camas, muy lleno-camas, también con una gran variedad de guijarros/objeto de formas.

Muchos experimentos se han realizado en convección y radiación transferencia de calor en lecho de guijarros reactores nucleares y otros intercambiadores de calor. Estoy seguro de que usted debe ser capaz de encontrar algunos artículos sobre esta materia junto con el estándar de correlaciones que usted necesita para su flujo particular.

Para el coeficiente de transferencia de calor por convección para este flujo, sin embargo, usted debe estar utilizando el Número de Nusselt, que es una medida de la proporción de convección a la conductora de transferencia de calor en un sólido-líquido límite.

Espero que esto ayude.

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