Оглавление:
Теплоотдача при температурном скачке на поверхности теплообмена
- Математическое описание течения разреженного газа в промежуточном режиме приводит к появлению в дифференциальном уравнении дополнительных членов, повышающих степень уравнения и требующих формулировки дополнительных граничных условий. Этот метод решения задач связан с математическими трудностями. Область применения этих уравнений не получила большого развития, так как оказалось, что они не шире области применения уравнений Навье・Стокса.
Для аналитического описания теплообмена в условиях движения газа со скольжением используется нормальная система дифференциальных уравнений, которая получается для плотного газа, и если особенности разреженного газа рассматриваются только в граничных условиях (скачок температуры и скорость скольжения), то решение такой системы не может претендовать на высокую точность. Решение задачи теплопередачи пластин и шариков в скользящем состоянии、 Результаты, полученные данным методом, недостаточно согласуются с экспериментальными данными.
Согласно Прандтлю мы упрощаём действительные условия, допуская, что ламинарный подслой, в котором не имеется никакого турбулентного перемешивания, существует в непосредственной близости от стенки и что в остальном потоке ламинарная теплопроводность и трение малы по сравнению с турбулентным теплообменом и ими можно пренебречь. Людмила Фирмаль
Теоретическое решение задачи теплопередачи в промежуточной области возможно также на основе метода моментов, который основан на простейшем выражении функции распределения до и после столкновения молекул со стенкой, а также на предположении диффузионности отражения молекул. К) результаты, полученные этим методом по теплопередаче через плоский слой разбавленного газа. А. Кошимаров 11.5 показан на рисунке(линия 2). Л. Л. возможен и полуэмпирический подход к решению рассматриваемой проблемы, предложенный Кавано.
Расчетное соотношение коэффициента теплопередачи при скачке температуры на плоскости теплообмена учитывается предположением, что условие теплопередачи разреженного газа изменяется только контактным сопротивлением плоскости теплопередачи по сравнению с высокой плотностью (Ke = Met), и эмпирическими коэффициентами, полученными на основе расхождения с фактическими условиями решения задачи более подробно. Температурное поле для меньшей теплопередачи Газ с тем же тепловым потоком и той же температурой газа с температурным скачком) имеет форму, показанную на рисунке.
Тепловая нагрузка газа высокой плотности Для разреженных газов 〜 ‘⁷⁼Х (’2″),=₁₎⁼а⁽Г/_Г» ’⁾-⁽11-2⁷⁾ Эти уравнения показывают, что для одного и того же теплового потока градиенты температуры плотного и разреженного газа вблизи стенки одинаковы. ТТГ = П-ДТ、 Тогда, принимая во внимание формулы (11.26) и (11.27), уравнение теплового потока можно описать следующим образом: а°(Т — ть = а(Т — Т1)+ с ДТ、 Д7〜 » Т — Т» (11.28)） В этом уравнении, если подставить значение T {- TC выражения (11.26), и значение DT выражения (11.2)、 Эту формулу легко преобразовать. Ум. Где N11° — число нуссельта, характеризующее теплообмен без температуры jumps.
- В случае вынужденного движения газа величина Mi°зависит от числа He и Pr, а в свободном движении зависит от числа Cr и Pr. Формула (11.29) использовалась для обработки экспериментальных данных по теплопередаче в свободном и вынужденном движении разреженного газа. А. К. экспериментальные исследования теплообмена в свободном движении разреженных газов, проведенные Ребровым, позволили оценить величину для многих конкретных случаев. Для каждого теплопередачи цилиндрических абразивных образцов I = A (/=9,9 и 1,31 cl) из меди и нержавеющей стали на воздухе, Ф= 2,45 и ф = 2,3.Для горизонтальных цилиндров из нержавеющей стали различной длины и L = 3,17 мм, p = 2,35.
Если мы исследуем медный цилиндр диаметром 4 = 9,9 мм с аммиачной атмосферой, то получим = 4,07*.Определяющими являются средняя температура пограничного слоя и диаметр цилиндра. Обработка экспериментальных данных по среднему коэффициенту теплопередачи между воздухом и сферами в условиях вынужденного движения, выполненная Кавано по формуле (11.29), дала = 2.63.Эксперимент проводили при расходе газа M = 0,1-0,69 и Ke = 1,75-124.При обработке экспериментальных данных теплопроводность определяли по температуре адиабатической стенки, а остальные физические параметры-по термодинамической температуре потока. Размер для определения-это диаметр сферы.
Предположим, что скорость существенно изменяется только в направлении у, в котором также происходит передача тепла. Людмила Фирмаль
Сравнение результатов обработки экспериментальных данных, основанных на уравнении (11.29)для теплообмена при свободном и вынужденном движении, позволяет сделать вывод, что это уравнение правильно отражает влияние скачков температуры на процесс теплообмена. Об этом свидетельствует стабильность значения of. It имеет примерно одинаковое значение для различных условий воздушного потока и различных форм тела. Поэтому для приближенных расчетов формула (11.29) может быть использована и для объектов, где теплообмен в разреженных газах не изучен. Я собираюсь последовать за тобой. Однако эта формула не может быть использована для оценки теплопередачи при больших числах Маха.
Это связано с тем, что формула скачка температуры (11.2), используемая для ее получения, отличается на высоких скоростях. Численные значения КП, полученные в эксперименте, свидетельствуют о том, что в потоке газа с проскальзыванием дополнительное тепловое сопротивление возникает не только за счет скачков температуры, но и за счет изменения условий теплообмена границы layer.
Фактически, величина = 2,3 соответствует поправочному коэффициенту о = 0,573, в то время как величина поправочного коэффициента, измеренная непосредственно для воздуха, равна о = 0.87-0.97.As в результате дополнительное тепловое сопротивление в потоке газа при проскальзывании оказывается больше теплового сопротивления из-за скачков температуры. Формула для расчета коэффициента теплопередачи в условиях температурного скачка также получена путем непосредственного обобщения экспериментальных результатов. Таким образом, экспериментальные данные по теплопередаче шара в скользящем воздушном потоке, полученные при M = 2.24-3.56, Be = 16-980 и M / / Ke = 0.12-0.56, хорошо объясняются подобием.
Смотрите также:
