ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплообмен при ламинарном течении поглощающего газа вдоль плоской пластины из "Современные проблемы теплообмена" Сидоров [Л. 23] рассмотрел случай совместного действия ковекции и излучения при ламинарном обтекании плоской пластины. Однако им было получено решение в крайне приближенной форме. Решения в приближении оптически тонкого слоя были получены при анализе теплообмена в пограничном слое некоторыми авторами, апример Хоу [Л. 24] и Кохом и Да Сильвой 1[Л. 25]. В этих анализах принимается, что газ (воздух при высокой температуре) в пределах пограничного слоя только испускает, но не поглощает тепловое излучение. Это допущение справедливо нри условии, что поверхность и газ за пределами пограничного слоя являются относительно холодными. В приближении большой оптической толщины были получены некоторые результаты Вискантой и Грошем [Л. 26] для ламинарного потока в щели. Таким образом, этот анализ служит в качестве предельного решения для случая, когда оптическая толщина пограничного слоя велика. Во многих случаях при течении поглощающего газа в пограничном слое взаимное влияние конвекции и излучения незначительно. Для того чтобы оценить, при каких условиях пренебрежение эффектами взаимодействия является допустимым, в последующем анализе эффекты взаимодействия конвекции и излучения в пограничном слое будем учитывать лишь в первом приближении. Рассмотрим частный случай ламинарного течения газа вдоль плоской поверхности. [c.157] Висконта и Грош [Л. 26] отмечали, что величину ГбаГ /За можно интерпретировать как некоторую лучистую теплопроводность . Безразмерный комплекс, который появился в уравнении, в свою очередь можно рассматривать как лучистое число Пекле . [c.159] Другими словами, предполагается, что действие теплопроводности в жидкости ограничено пределами теплового пограничного слоя, толщина которого мала по сравнению с длиной проникновения излучения. К этому пограничному слою примыкает излучающий слой, имеющий толщину такого же порядка как и длина проникновения излучения, и в пределах которого можно пренебречь влиянием теплопроводности. При нахождении решения для этой предполагаемой модели вначале необходимо определить профиль температуры в пределах излучающего слоя. По этому профилю можно найти температуру на внешней границе теплового пограничного слоя и затем искать решение для пограничного слоя. [c.159] Второй член в правой части этого уравнения представляет изменение температуры жидкости вследствие теплообмена излучением с пластины. Так как мы условились учитывать только эффекты первого порядка, то члены более высоких порядков в уравнении (42) не будут исследоваться. [c.160] Тот факт, что отличается от Т , является следствием пренебрежения влиянием теплопроводности в пределах излучающего слоя. Отсюда можно видеть, что решение для излучающего слоя является в некотором смысле аналогичным решению для потенциального потока, из которого находится значение потенциальной скорости на наружном крае динамического пограничного слоя. [c.160] Сравнивая это выражение с уравнением (14), можно видеть, что влияние излучающего слоя аналогично влиянию абсолютно черной поверхности при температуре 7 х , если эффекты излучения — в пределах пограничного слоя (учитывается лишь в первом приближении). [c.161] Уравнение (55) описывает распределение температуры по всей жидкости. При использовании уравнения (55) необходимо вспомнить, что соответствует наружному краю теплового пограничного слоя,, где т еще достаточно мало, так что 1. [c.162] Сравнение этого уравнения с уравнением (32) показывает, что второй член в правой части уравнения (57) представляет собой найденную в первом приближении поправку к уравнению (32) и что эта поправка зависит от оптической толщины пограничного слоя, а не от Можно напомнить, что уравнение (32) получено при допущении о том, что температура жидкости постоянна и равна Г ,, тогда как поправка в уравнении (57) соответствует профилю температуры о(т1).Последующее уточнение этого профиля на величину 01(г1) 2( г)1, ка.к это следует из уравнения (55), позволит учесть эффекты второго порядка в уравнении (57). [c.163] Первый член в этом уравнении соответствует случаю чисто вынужденной конвекции и сводится к уравнению (31) для Рг=1,0. Можно видеть, что лоправка, связанная с учетом в первом приближении влияния излучения, зависит от I и не зависит от оптической толщины пограничного слоя. [c.164] Ко времени завершения этой статьи, численные результаты по теплообмену для различных значений параметра X отсутствовали, и поэтому мы рассмотрим лишь результаты, относящиеся к предельному случаю Я — 1 (малые температурные разности). Можно легко показать, что условие Я— 1 аналогично предположению о линеаризации излуче- шя. [c.164] Вернуться к основной статье