Оглавление:
Теплоотдача при свободной конвекции в неограниченном пространстве
- Расчетная формула, полученная аналитически для ламинарного пограничного слоя со свободной конвекцией, не всегда точно соответствует экспериментальным данным. Например, при малом значении числа Грашофа(Cr 10⁴) результат, полученный по формуле, не совпадает с экспериментальным data. In в этом случае толщина пограничного слоя слишком велика для размеров тела, а уравнение пограничного слоя не подходит для реальных физических description. In в этом случае необходимо решить полную систему дифференциальных уравнений Навье-Стокса, непрерывности и энергии без упрощения.
Эта задача очень трудоемкая. Трудно учесть влияние флуктуаций физических констант жидкостей на теплообмен. Для ламинарных пограничных слоев, как правило, эта задача может быть решена путем численного интегрирования системы дифференциальных уравнений пограничного слоя и полного уравнения Навье-Стокса, непрерывности и энергии.
Выбор способа описания системы зависит от характерных временных масштабов, на которых изучается эволюция системы. Людмила Фирмаль
Однако эта задача очень хлопотная. Отметим, что теплообмен в условиях турбулентного пограничного слоя Gr> 10 *не может быть решен аналитически, так как механизм теплообмена окончательно не установлен. Эти обстоятельства привели к тому, что многие проблемы свободной конвекции в неограниченном пространстве были решены экспериментально. Исследования проводились на воздухе, водороде, углекислом газе, воде, анилине, глицерине, тетрадоксидах.
- Углерод, различные масла, etc. (во всех случаях Pr> 0.7).Теплопередача этих жидкостей определялась для объектов различной формы и размеров (диаметр проволоки и труб варьировался от 0,015 до 245 мм, Диаметр шариков от 30 мм до 16 л (высота пластин и труб варьировалась от 0,25 до 6 м)). Он измеряется при различных давлениях, от 0,03 до 70 атмосфер. Академик М. А. Михеев [61]обобщил результаты этих экспериментальных измерений и предложил следующую формулу: Нуₘ= c(Gr. Pr)». (IX-I9） Рисунок 1X-3.
Зависимость Nti free = f [log(Gr-Pr) ₘ]различные объекты со свободной конвекцией в неограниченном пространстве[61] значения значений sip приведены в таблице. IX-2.Физические константы формулы (IX-19) определяются средней температурой пограничного слоя (Іх-20） На рисунке показана зависимость без экспериментальной точки (IX-19). IX-3. Таблица ІХ-2 Грпр с СН-З.— 5-10 * 1.18 1/8 5-10 ″ — — — 2-10 ’0.54 1/4 2-U7 — — — N07 0.135 1/3.
Такие состояния называются микросостояниями и изучаются в классической или квантовой статистической механике. Людмила Фирмаль
Экспериментально установлено, что существует 3 режима теплопередачи в зависимости от Gr•Pr product. In в первом режиме (Рис. IX-3) теплопередача слабо зависит от продукта Gr•Pr, а тепло передается в основном за счет теплопроводности. Во 2-й области имеется ламинарный пограничный слой, где тепло передается в основном за счет свободной конвекции в ламинарной области движения жидкости. В 3-й области тепло передается свободной конвекцией в турбулентной области движения жидкости.
Смотрите также:
| Уравнения пограничного слоя | Теплоотдача при свободной конвекции в ограниченном пространстве |
| Интегральные уравнения пограничного слоя | Теплоотдача при вынужденной конвекции |
