Оглавление:
Теплоотдача в свободно-молекулярном потоке газа
- Теплопередача свободного молекулярного потока рассчитывается по формуле, полученной на основе теории молекулярной динамики газов. Расчет теплопередачи по этим формулам хорошо согласуется с экспериментальными результатами. Вывод уравнения теплопередачи в свободном молекулярном потоке газа основан на предположении, что молекулы, отлетающие от стенки, не нарушают течения газа, подходящего для поверхности. Таким образом, можно предположить, что набегающий поток имеет максвелловское распределение скорости, которое накладывается поверх него. Принудительный поток.
Поэтому из скорости вынужденного и теплового движения в непертурбативном потоке определяется энергия epai молекулы до того, как молекула вступает в контакт со стенкой, а полнота энергообмена в момент удара о стенку оценивается с помощью коэффициента регулирования. Основываясь на Формуле (11.1), можно написать: = ЕПАП-Е» «= О (И»-Е»). (11.9） При анализе процессов теплообмена в свободном молекулярном потоке важную роль играет отношение молекулярной скорости s. это отношение скорости вынужденного движения к скорости наиболее вероятного теплового движения молекулы.
В следующем разделе будут обсуждены последние достижения в расчете турбулентного теплообмена, Только слои жидкости в непосредственной близости от стенки существенно влияют на теплообмен. Людмила Фирмаль
Отношение молекулярных скоростей-это просто число Маха： Это было выражено Рассмотрим поверхностные элементы объекта, взаимодействующие со свободным молекулярным потоком с вынужденной скоростью u>(рис. 11.6). Для многоатомного газа энергия падающей молекулы Eaaa представляет собой сумму поступательной энергии молекулы E’PAI и ее внутренней энергии ePad. Энергия поступательного движения падающих молекул определяется по формуле ЕР » L = с у 4″ Где t-масса молекулы. Функция / распределения. хех, у> Х, У)-•молекулярно-теплового движения курса прогнозирования.
- Функция распределения Максвелла определяется по формуле (1111). Если вы присвоите выражение (11.11) выражению (11.10) и интегрируете его, вы получите: Х3 51nP(1 + эрг(с-₅1pr)|]. (11.12） Функция Эх! x-Интеграл вероятности (11.13） Внутренняя энергия падающих молекул в единицу времени на единицу площади поверхности определяется по формуле (11-14） Где/ =_3* — число внутренних степеней свободы молекулы. N — число молекул, падающих в единицу времени на единицу поверхности. Энергия поступательного движения молекул при внутренней температуре и температуре стенки вычисляется аналогичным образом. Е» = ( ⁴ + / ) tk’SH N = * * t # ГиN.
Если вы назначаете выражения (11.12), (11.14) и (11.15) выражениям (11.9)、 Тепловой поток по всей поверхности Если вы присвоите выражение (11.16) выражению (11.17), вы получите: ^ 7г〜^ gCH1″ (11.18） Куда? Когда температура поверхности изоляции достигает температуры стенки Т » тепловой поток (} = 0), в этом случае он получается по формуле (11.18).
С другой стороны, путем, указанным Рейнольдсом, Прандтлем, Тейлором, фон Карманом и другими, можно вывести формулы для теплообмена из гидродинамических измерений и глубоко проникнуть в механизм турбулентного теплообмена. Людмила Фирмаль
Исключить температуру T из Формулы (11.18) и (11.19)、2″ 2（^ 1）⁽⁺К ⁽ ⁽ «- Гг ⁾ ⁾ ’* 11-2place ’ место газовой постоянной этого уравнения из уравнения/? = cf * 7〜*, перепишите формулу (11.20) путем умножения и деления правой части уравнения на коэффициент кинематической вязкости V и деления всего уравнения на коэффициент теплопроводности A Куда? ±1 (P₊/) rgke. (11.21） РГ = Исходя из Формулы (11.21), рассчитанный коэффициент теплопередачи объекта различной формы равен obtained. So, для плоской пластины, расположенной в потоке под углом Р, дана формула (11.21). Ли = + / ла-81pr-РП((а-АТР)].
При p = 0 это выражение упрощается ■ 1, 123> Для двухатомного газа(k-1.4) эта формула принимает вид: Число= 0.2420 — ^ — = 0.442 a (11.24） Аналогично, для горизонтально рационализированного цилиндра в свободном молекулярном потоке A> 2 из 2 атомов газа мы получаем следующее уравнение: Н11 = °0.273 Ке; Пр = 0.485 ° −5. (Высота 25） При $ 2 уравнение принимает более сложную форму.
\ Смотрите также:
