Оглавление:
Теплоотдача в трубах и соплах
- Как известно из термодинамики, поток жидкости при перемещении трубы определенной площади поперечного сечения является только дозвуковым, и при благоприятных условиях он достигает скорости звука на выходе из трубы. При числах Маха до M = 0,9 движение сжимаемой жидкости в трубе практически совпадает с движением несжимаемой fluid. To определить коэффициент теплопередачи в трубе при движении сжимаемой жидкости можно с помощью соотношения (VI1-117).
Число Стантонов включает в себя среднее значение плотности p участка трубы и скорости J7. Зависимость коэффициента сопротивления трению трубы g от числа Маха M была получена экспериментально в изолирующем потоке газа в трубе, где числа M составляют от 0,65 до 0,95, 123, б). В диапазоне чисел м от 0,65 до 0,90 значение 5 изменяется примерно от 0,012 до 0,010 метра, а в диапазоне м-от 0,90 до 0,95 и от 0,010 до 0,7 007.Эксперимент проводили при расходе газа от 0,165 до 0,280 кг/с.
Далее, посредством введенных выше функций переписываются законы и соотношения из равновесной термодинамики в локальной форме. Людмила Фирмаль
Формула для определения коэффициента теплопередачи потока в трубе до M = 0,8 была предложена в виде 123, 61. (Си-202） Где Tₘ-средняя температура торможения участка трубы. ’Г» — абсолютная температура стенки. Все физические константы (X1-202) присваиваются температуре стенок, исключая плотность. Плотность (и скорость) усредняется по всему поперечному сечению. При определенной длине трубы определенного сечения, когда газ распределяется в сопле.
- Лаваля заранее, а затем направляется в трубу, можно заставить газ двигаться со сверхзвуковой скоростью speed. As итог .При торможении на определенном расстоянии от входа в трубу, чтобы определить локальный коэффициент теплопередачи части трубы, в которой газ движется со сверхзвуковой скоростью, поток снова становится дозвуковым, и А. С. Сукомель и др. Специальное исследование было проведено к 1321 году для получения следующей формулы： (Си-2031 Продукт сгорания к стенке достигает величины порядка 1,2-10 э? 4- 2.4-10 ′ Wtm *.
Тепло передается стенкам путем конвекции и излучения. Температура газа очень высока, часто превышая 3000°К, поэтому скорость передачи излучения достигает 20-30%.Из-за резкого изменения параметров газа по длине двигателя(например, давление изменяется от нескольких десятков бар в камере сгорания до примерно 1 бар на секцию) температура снижается на несколько сотен градусов, но состав продуктов сгорания, их физические константы и степень диссоциации меняются.
Данное предположение справедливо для очень широкого класса физических систем, что и определяет успех классической формулировки неравновесной термодинамики. Людмила Фирмаль
В этих условиях теоретическое определение теплопередачи ракетного двигателя затруднено, и поэтому экспериментальные исследования в настоящее время имеют решающее значение. Из-за большого разнообразия размеров и форм двигателей, а также марок топлива и окислителя невозможно составить обобщенную формулу для определения коэффициента теплопередачи даже экспериментально. Рассмотрим некоторые общие закономерности теплообмена в ракетном двигателе.
На рисунке XI-34 показан график распределения теплопередачи по длине ракетного двигателя 145, 80). Самый сильный теплообмен наблюдается в самой узкой части сопла или его горловине, так как здесь массовая скорость газа самая высокая. Исследования показали, что коэффициент теплопередачи Пропорциональна массовой скорости газа ПВ ’ 0,8 указывает на то, что в сопле ракетного двигателя происходит турбулентный теплообмен[1, 45].
Смотрите также:
| Теплоотдача в разреженных газах | Теплоотдача при конденсации и кипении жидкости |
| Аэродинамическое нагревание | Теплоотдача при кипении жидкости |
