Оглавление:
Теплоотдача в окрестности критической точки при взаимодействии осесимметричного, ламинарного потока с пластиной, расположенной нормально к его направлению
- Когда осесимметричный поток течет в плоскости, перпендикулярной этому направлению, жидкость течет от передней критической точки во всех направлениях вдоль радиуса. При расположении оси X вдоль радиуса и оси Y вдоль оси симметрии струи уравнения движения (VIII-1a) и энергии (VIII-Ib), описанные для плоского течения, сохраняют свою форму относительно осесимметричного течения.
Уравнение неразрывности рассматриваемого случая принимает вид: Где r-расстояние по радиусу от критической до передней точки. Как видим, уравнение (VIII-24) отличается от уравнения неразрывности плоскопараллельного течения (VIII-16).
Численное значение этого предела принято полагать равным нулю, поэтому в литературе иногда говорят о том, что энтропия системы стремится к нулю при стремлении температуры к 0 К. Людмила Фирмаль
Физическая ситуация в потоке осесимметричного потока к препятствию по сравнению с ситуацией, в которой происходит плоское течение при прочих равных условиях она отличается тем, что в первом случае градиент давления вблизи предыдущей критической точки увеличивается, так как жидкость определенного объема, протекающая по радиусу, увеличивается быстрее, чем во втором случае.
Чем больше наклон осесимметричного потока, тем больше градиент скорости. Поскольку сила теплопередачи прямо пропорциональна градиенту скорости u (VIP-21), ожидается, что коэффициент теплопередачи при осесимметричном течении в препятствие будет больше, чем при течении параллельно плоскости. Решение уравнений движения и непрерывности осесимметричного потока такое же, как и решение плоского уравнения.
- На рис. VIII-2 показано изменение безразмерной скорости cp вдоль толщины пограничного слоя. Решение системы дифференциальных уравнений неразрывности и движения энергии, описывающей теплообмен вблизи критической точки осесимметричного потока, протекающего в плоскости, перпендикулярной направлению, приводит к расчетной зависимости следующего вида [101]： Ну =0. 763Рг⁰ «rere⁰ — ⁶ (VIII-25） Или St = 0,763 Rg -rere -⁰ -⁵. (VI11-26）.
Сравнивая уравнения (VII1-19)С (VIП-25), установлено, что интенсивность теплопередачи вблизи передней критической точки осесимметричного течения больше плоскопараллельной. То есть предыдущие предположения, сделанные на основе качественного анализа процесса, подтвердились. При обтекании цилиндра и сферы уравнения (VIII-25) и (VIII-26) могут быть представлены в более удобной форме, так как градиент скорости зависит от соответствующего диаметра. По аналогии с (VIP-21) и (VI P-22)、 Ну =0. 763Pr⁰ -rere£ ⁵ (VIII-27） Или St = 0,763 Pg — ° — ⁶ (VIII-28） Куда?
Фактически содержание теоремы Нернста включает в себя два положения. Людмила Фирмаль
Градиент скорости может быть вычислен аналитически при обтекании найденного уравнения и при обтекании (102) вращающегося тела. Например, цилиндр перпендикулярен плоскости течения、 Д. (VII1-29） Я= Для сферы в осесимметричном потоке (VIII-30） Здесь скорость потока, который не возмущен(см. Рисунок VII1-1). D-цилиндрический или шаровой диаметр.
Для сравнения градиента скорости, возникающего при подтекании цилиндра (VIP-29) к плоскому препятствию, получаем формулу: л / 2 ^ (VIII-31） Где D — 2L. L-расстояние от линии распространения плоского потока, равное половине диаметра сравниваемого цилиндра или сферы.
Сравнивая формулы (VII1-29, VII1-30, VIP-31), следует отметить, что если носовая часть обтекаемого тела имеет более уплощенную форму, то градиент скорости уменьшается, а следовательно, и прочность теплопередачи (VIP-22) снижается. Минимальный градиент скорости возникает, когда поток втекает в плоское препятствие(VIP-31).
Смотрите также:
