- Основная трудность, возникающая при экспериментальных исследованиях конвективного теплообмена, заключается в том, что коэффициент теплопередачи зависит от многих параметров. Например, поверхностный средний коэффициент теплопередачи I от пластин, промытых продольно, скорость свободного течения a»x и тепловые параметры ’(9-12） Если эксперимент проводить путем изменения 6 параметров каждые 6 раз, которые влияют на теплопередачу, то общее количество экспериментов составит/ 7=, то есть порядка 10 дюймов. Теория показывает, что количество параметров зависит от выбора единиц измерения. Если единица измерения связана с наиболее решаемой задачей, то берется минимальное количество параметров.
Поэтому в качестве единицы длины можно использовать длину I пластины, а не meter. To перенесите все параметры в»новую» единичную систему, разделите их на I в той же степени, в какой длина входит в размерность. И так далее. (9.13） Поскольку 7/7 = 1, число параметров в правой части уравнения имеет decreased. In другими словами, параметр, который использовался в качестве единицы измерения, был удален. Если мы введем здесь еще 3″новых» единицы измерения, то это будет y / y time.
Случай тепловой мощности до разности температур XI (в рассматриваемой системе единицы W и K не определяются отдельно и включаются только в комбинацию W / K).Тогда справа от рассматриваемых зависимостей остаются только 2 безразмерных параметра. А1 / х-1л(А> А1 / г, С», З / х). (9.14） Такие же безразмерные параметры получаются при анализе теплопередачи от поверхности трубы, но их определяемый размер не имеет длины I, соответственно диаметра 4, внутреннего-когда жидкость течет в трубе, когда снаружи обтекает 1 трубу или пучок труб.
Согласно основной теореме метода размерного анализа(N-теорема), зависимости между N-мерными величинами, определяющими этот процесс, могут быть выражены в виде зависимостей. Сумма без размера X. Где K-число первичных переменных с независимыми размерностями, которые не могут быть получены из каждой other. In в уравнении(9.12) общее число переменных (включая а) равно 7, и имеется 4 основных переменных (взятых в качестве единиц измерения) безразмерного числа уравнения (9.14 — К = 7-4 = 3 Каждый безразмерный параметр имеет определенный физический смысл.
- Они обычно назывались в честь этих ученых, обозначались первыми буквами фамилий ученых, внесших значительный вклад в изучение теплообмена и гидродинамики. Номер нуссельта (1887-1957）： Ми = а / / к (9.15)） Безразмерный коэффициент теплопередачи. Число Рейнольдса (1842-1912）： ДФ = ДС / / Т(9.16） Сила вязкого трения р. шж / 7 к силе инерции (скоростное давление) Аяри’ж / 9 отношение. Как правило, безразмерный комплекс не является сильным. Но характеризуют их только пропорции qualitatively.
В этом случае сила вязкого трения между соседними слоями жидкости, движущейся в пограничном слое, действует на единичную площадь параллельно плоскости y = 0, которая равна закону Ньютона Pu = p(di> / yy).Если заменить производную на отношение конечной разности (dw / dy) » w / bg, то b-толщина гидродинамического пограничного слоя. Получает формулу, считая, что она равна 6Y-7 В небольшом числе Гэ преобладает ламинарный стиль течения(отдельные струи потока не смешиваются друг с другом, они движутся параллельно друг другу, и все виды случайной турбулентности быстро затухают под действием вязких сил).Таким образом, развивается турбулентность rapidly.
В случае продольного обтекания пограничного слоя оно нарушается расстоянием x, ₀. При течении жидкости в трубе(см. рис.9.4) наблюдается ламинарная область стабилизированного участка до Neir = nr4 / m = 2300, а при 10> устанавливается развитая турбулентная область (где<\ 1-внутренний диаметр трубы). Прантральный номер(1875-1953）： РГ = срч / х(9.17） Числовое значение Pr можно найти в справочнике[15].
Для естественной конвекции, скорость жидкости далеко от поверхности Передача тепла влияет на подниматься Глашов.; КЛ = г» — (.) (е / ВН.(9.18） В дополнение к расширению жидкости, вязкости, обмену и размерности уравнение содержит безразмерные координаты. Это отношение обычных координат к определенному размеру. Для продольно очищенных размеров необходимо знать все параметры, влияющие на процесс раскопок, эти параметры экспериментируют. Если процесс уже описан математически, то хотя бы на уровне уравнения, если он описан на границах и начальных параметрах процесса. Безразмерная форма приводит к математическому безразмерному числу. Я сделаю это. Разработана теория подобия.
И, наконец, если и в этом случае мы будем руководствоваться безразмерной формой для удобства анализа. Например, Wall[см. (8.18)] all (M-/ e2)]=/)/), которые влияют на мост в безразмерном виде, выражается с помощью аналитического решения, и вы можете построить эту линию на основе функции pitchfork. In в этом случае возможно, что погрешность измерения угадывается по логарифму (большой интервал изменения параметров), что сама экспериментальная точка отклонилась от точной кривой.1.
Смотрите также:
| Основной закон конвективного теплообмена | Теплоотдача при вынужденном движении теплоносителя |
| Пограничный слой | Теплоотдача при естественной конвекции |
