Оглавление:
Теплообмен жидких металлов
- Теплообмен жидкого металла Иногда расплавленный металл, который имеет важные преимущества, используется в качестве рабочей жидкости. Он имеет высокую температуру кипения, большой коэффициент теплопередачи и является термически стабильным. Жидкий металл используется, когда требуется передача высокой
потенциальной теплоты при низком давлении. Водяной пар не подходит для этих условий. Большое давление применяется при высоких температурах. У газа также есть серьезный недостаток — низкий коэффициент теплопередачи и низкая теплоемкость. В качестве теплоносителя используются натрий, калий, натрий-калиевый сплав, литий, висмут, ртуть, олово, висмут, сплав олова и
др. Следующая формула рекомендуется для определения коэффициента теплопередачи при вынужденном турбулентном движении щелочей и ^ жидкого металла используется в качестве определяющей температуры (эквивалентный диаметр канала) для размера измерения * Формула применяется, когда: ReHud = 104-10e, PrH {frf = 0,004-0,032 и ltd> 30. Поправка на длину трубы e для ltd <30
тяжелых металлов: Средняя температура N Людмила Фирмаль
определяется уравнением tt = 1,72 (д / л) ° 16. Со стороны теплового потока и температуры. Коэффициент давления и коэффициент теплопередачи жидкого металла являются независимыми. Уравнение (27-22) может быть применено к замкнутому контуру отопления, заполненному открытой поверхностью нагрева и нейтральным газом. Следующая формула рекомендуется, потому что щелочные и
тяжелые металлы и их сплавы перемещаются свободно. Nuc, p = C-Gr £. r • Pic.’p • «. (27-23) В этом уравнении SIP зависит от значения числового значения Grc> r: … Grc p = 102-10 ‘C = 0,52 и’ p = 0,25 (слоистый режим); Grc.P = 10 ‘-1013 C = 0,106 и n == 0,33 (режим турбулентного потока). За температуру принятия решения принимается средняя температура пограничного слоя: / p sl = (/ w 4- / st) / 2. Для определения размера: высота вертикальной пластины,
горизонтальный диаметр трубы наружный. W, «= 4,8 + 0,014 (ReHt. D PrH, .d) ° (27-22) Теплообмен при высоких скоростях газа •• ■ /. В связи с необходимостью разработки конструкции и расчета газовых турбин, сверхзвуковых струй, всех видов ракет и других устройств, исследование теплообмена газа на очень высоких скоростях было очень важным на практике. В последнее время теория конвективного теплообмена рассматривает процесс только при низкой скорости
- рабочего тела, если кинетическая энергия потока не влияет на изменение температуры. Переход от низкой скорости к высокой скорости связан с большим изменением условий теплообмена. (Например, при расчете самолета). В результате этого уравнения теплопередачи вышеупомянутое не может быть применено без надлежащего преобразования. Уравнение первого закона
термодинамики для потока dQ = di -f- + dw2 / 2 устанавливает, что внешнее тепло в конце рабочего тела расходуется, а энтальпия и внешняя кинетическая энергия изменяются. Газ увеличивается, а температура уменьшается. В диффузоре скорость рабочей жидкости уменьшается, а температура увеличивается. Таким образом, в адиабатических условиях температура увеличивается с
уменьшением скорости рабочей жидкости. Температура торможения TT идеального газа в адиабатическом процессе определяется из уравнения (13-5). (-H) + (wl-w ) l2 = o; (T2-T1) + (w1-w1) l2 = 0 , Связывая T2 и w2 с потоком с нулевой скоростью (полностью замедленный газ) и Tx и wY с поперечным сечением потока, которое еще не подавлено, cpT2 = cpTr + w ! 2 или Tm = T2 = T2 + w2 \ 2 ср. (27-24) Но для идеального газа cp = [k! (K-1)] • R,
Или предполагая, что cp = const: Людмила Фирмаль
следовательно, идеальная температура газового тормоза Tm Tm = T + (k-1) / (kR) -w2 / 2 = T (1 + (k-1) / 2 • w> / kTR), + (27-25) 71 — термодинамическая температура. Поскольку скорость звука идеального газа определяется уравнением a = •• = Ykvp = YkRT или a2 = kRT, уравнение (27-24) принимает вид: TJT 1 + (k-1) / 2 • o / Va2 = 1 + [(? -1) / 21 М2, (27-26) Здесь отношение w / a обозначено буквой М и называется числом Маха. Число Маха — это отношение скорости
потока к скорости распространения звука. В общем случае значение М изменяется от нуля до бесконечности. Для M <1 (индикация медленного потока газа) — скорость потока меньше скорости звука. Когда М = 1, скорость потока равна скорости звука. Когда M> 1, скорость потока больше скорости звука. Число Маха может определять влияние кинетической энергии потока на теплообмен.
Происходит, когда газ течет по поверхности тела из-за внутреннего трения! Ингибирование потока, которое вызывает повышение температуры тела. Температура адиабатического изолированного тела, помещенного в газовый поток, называется самой или равновесной. Может определять свою собственную температуру l Неподвижный адиабатический термометр в движущемся потоке
жидкости. Термодинамическая температура может быть определена с помощью термометра, движущегося с газом. Разница между внутренней температурой и термодинамической температурой Tsso-T = r (a «2 ср) или Tsob = T + g (wV2 ср), (27-27) Где r — коэффициент восстановления. Это определяет скорость преобразования кинетической энергии в тепло. Коэффициент восстановления зависит от физических свойств потока, природы потока и геометрии
обтекаемого объекта. g определяется путем сравнения уравнений (27-24) и (27-27). g = (TCO0-T) CTT-T). Для ламинарного потока вблизи пластины t URg, для турбулентного потока r = yNRt. Где Pr — число Прандтля. В других случаях г определяется из опыта. Уравнение Ньютона-Ричмана q = a (Tg-Gst) неуместно, когда газ течет с высокой скоростью. Расчет теплопередачи на высокой скорости следует проводить по формуле q = a (T + r (aH / 2sr) -Gst) -a (Gsob-Gst) ‘(27-28) На
низкой скорости rw2 / 2cp игнорируется и переходит в уравнение (27-28). Уравнение Ньютона-Ричмана. Для r-1 уравнение теплопередачи принимает вид q = a (7 \ -Tm). (27-29) Если M <1, рекомендуется применять уравнения (27-11) и (27-13) для определения среднего коэффициента теплопередачи при продольной очистке пластины. Для M <1 рекомендуется использовать уравнение (27-9), чтобы определить средний коэффициент теплопередачи при прохождении газа по трубе. Для M> I рекомендуемая формула переоценивает значение коэффициента теплопередачи по сравнению с фактической формулой.
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Теплообмен при переходном режиме | Теплообмен при свободном движении жидкости |
| Теплообмен при поперечном омывании одиночной трубы | Теплообмен при кипении жидкости |
