Уравнение теплового потока через пограничный слой

УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ [c.212]

Это и есть уравнение теплового потока через пограничный слой, при помощи которого можно рассчитывать теплообмен [Л. 68]. Физические параметры, входящие в уравнение (7-2), даны в таблицах (см. приложение). Значения удельной теплоемкости Ср, коэффициента теплопроводности Я и вязкости ц зависят от давления только вблизи критической точки. Для водяного пара эта зависимость показана на рис. П-3 и П-7. Теоретически удельная теплоемкость Ср вблизи критической точки приближается к бесконечности. Это видно по очень крутому подъему кривой зна- [c.214]

Теплообмен с передней стороны трубы можно рассчитать при помощи уравнения теплового потока через пограничный слой. На графике рис. 7-11 дано сравнение расчетных и опытных данных отношение количества передаваемого тепла к потере количества движения (потери, обусловленные трением) в пограничном слое иа передней стороне трубы довольно хорошо согласуется с результатами, полученными посредством формулы (8-7), хотя при ускоренном движении среды вдоль поверхности трубы допущения, принятые при выводе этой формулы, выполняются не совсем строго. Для высоких значений критерия Рейнольдса общее сопротивление трубы обусловливается главным образом силами трения. [c.304]

Тепловые эффекты в пограничном слое должны быть хорошо описаны этой моделью, если не рассматривается непосредственное окружение щелей. С другой стороны, это отрицает тот факт, что -в данном устройстве на гидродинамический пограничный слой будет также влиять продувание жидкости через щели. Было показано, однако, в предыдущих разделах, что локальные изменения в поле потока оказывают только вторичный эффект на процесс переноса тепла. Математически выбор пашей модели означает, что уравнение для скоростного пограничного слоя при постоянных свойствах является таким же, как и на твердой стенке, и что распределение стоков и источников тепла задано дополнительно к уравнению энергии пограничного, слоя. Последнее уравнение является линейным для случая постоянных свойств газа. Это означает, что решение уравнения энергии может быть получено путем наложения двух решений, одно из которых учитывает сосредоточенные стоки тепла только как пограничное условие, в то время как другое решение получено для распределенных источников или стоков. Это последнее решение будет идентично с теми, которые были получены прежде на твердых поверхностях для соответствующего распределения теплового потока. Поэтому перенос тепла будет описан коэффициентами теплообмена ао на твердой поверхности, а тепловой поток от стенки найдем из Следующего соотношения [c.381]

В работе [4] рассматривается упрощенная геометрия и принимается, что холодная горючая смесь сливается с потоком горячего инертного газа за пределами разделительной плоскости. Задача аппроксимируется теорией пограничного слоя, и для полной системы уравнений процесса подробно анализируются упрощенные химические реакции, а также процессы массо- и теплообмена. В работе [4] отсутствует какой-либо предварительный выбор групп членов, входящих в задачу. Решение приводит к определению характеристической длины Xi — расстояния от точки слияния потоков до точки, в которой на поперечном профиле начинает появляться температурный максимум. Максимум появляется вследствие возрастания роли реакции, при которой выделяется тепло, по сравнению с процессами теплоотвода из газовой системы. Это расстояние, которое оценивается очень малой величиной, соответствует элементарному объему зажигания, упоминавшемуся в данной статье. В модель включаются детали процесса переноса тепла рециркуляцией вихрей желобообразным стабилизатором, а критерии срыва выражаются через члены, входящие в уравнения кинетики и теплового баланса. Приведенные эксперименты дают основание считать, что для обла- [c.242]

Для получения выражения, определяющего коэффициент теплоотдачи, составим уравнение теплового баланса для бесконечно малого участка пограничного слоя. Через сечение пограничного слоя единичной ширины, отстоящее от входа на расстоянии х, движущейся жидкостью переносится тепловой поток 6 [c.302]

В уравнениях сохранения фигурируют такие величины, как касательное напряжение, тепловой и диффузионный потоки. В случае ламинарного пограничного слоя эти величины выражаются через закон вязкости Ньютона, закон теплопроводности Фурье и закон диффузии Фика. Представляется удобным принимать, что и для турбулентных течений эффективные касательные напряжения, тепловой ноток и т. д. также следуют этим законам с заменой коэффициентов ламинарного переноса на эффективные коэффициенты обмена, которые обычно гораздо больше первых. [c.27]

Скорость движения сплошной фазы в окрестности частицы вследствие флуктуаций также является случайным процессом ш(х). Коэффициенты тепло- и массоотдачи а,, которые входят в (3.47), зависят от относительной скорости и оказываются тем самым также случайными функциями времени. Характер зависимости коэффициентов тепло- и массоотдачи от времени может быть определен либо в результате решения интегральных уравнений теплового и диффузионного потоков через пограничный слой с учетом случайного характера зависимости скорости обтекающего частицу потока от времени, либо при помощи полуэмпирических уравнений, связывающих коэффициенты тепло- и массоотдачи со скоростью обтекающего частицу потока. Первый путь является более общим, однако решение интегральных уравнений для тепловых и диффузионных потоков в условиях случайных распределений скоростей в пограничном слое представляет собой достаточно сложную в математическом отношении задачу и выигрыш в общности и точности может быть потерян при неизбел ных упрощениях в процессе численного решения этих уравнений. [c.184]

Поток, обусловленный теплопроводностью X(dtldy)u был заменен на а(4— w)- Из этого уравнения температура поверхности стенки ty, может быть вычислена, если известны температура входящего охладителя 4, температура ts в потоке снаружи пограничного слоя и коэффициент теплообмена а. Температура охладителя на пути через пористую стенку и температура в самом пористом материале могут быть определены путем расчета, аналогичного проделанному ранее для потока Кётте. Такой расчет был опубликован Л. Грином [Л. 188], который учел также тепловые источники, чтобы соблюсти условия, которые могут возникнуть в ядерных реакторах. Были также опубликованы вычисления, описывающие поток и процесс переноса тепла в трубах с пористыми стенками. Результаты были обобщены Эккертом и Доноге [Л. 189]. [c.380]

Течение пленки при наличии касательных напряжений на поверхности. Расчет локального коэффициента теплоотдачи при пленочном испарении может быть произведен на основе теории, разработанной А. Е. Даклером [132, 133, 134], который рассматривал распределение скоростей и температур в испаряющейся пленке с уветом уравнения Р. Дайсслера [127], учитывающего турбулентные пульсации (перенос импульса и тепла) в пристенном пограничном слое. При решении приняты следующие допущения плотность теплового потока через стенку постоянна физические константы не зависят от температуры на свободной поверхности жидкости волны отсутствуют. [c.99]

В статье [12] высказаны также соображения по механизму процесса теплообмена при кипении воды в трубах. Автор правильно считает, что основной причиной интенсификации теплообмена является разрушение ламинарного пограничного слоя образующимися на поверхности нагрева пузырьками пара, а также турбулентными пульсациями и, по-видимому (при еще более высокой интенсивности теплообмена), пока еще мало изученными кавитационными явлениями. Это разрушение пограничного слоя становится более интенсивным с ростом частоты образования пузырьков и числа центров парообразования, т. е. с увеличением теплового потока. Так как эти явления происходят на поверхности нагрева, то разрушение пограничного слоя представляет собой очень сложный процесс. Однако увеличение скорости основного потока никогда не приводит к полному разрушению пограничного слоя, а лишь уменьшает его эффективную толщину. Поэтому скорость в некоторых случаях менее существенно влияет на коэффициент теплоотдачи, чем тепловой поток. При увеличении турбулизации ядра потока увеличивается массообмен через ламинарный слой и возрастает интенсивность теплообмена. В связи с этим автор вводит в свое уравнение параметр ш/шкр. где аНкр.— критическая скорость, соответствующая переходу в трубах ламинарного потока в турбулентный. Введение этой величины обусловлено тем, что массообмен при ламинарном движении пренебрежимо мал, а следовательно, незначителен и теплообмен. Богданов ввел также в критериальное уравнение число Не, число Рг, отношение давлений р/ра и после обработки своих данных получил следующее соотношение [c.54]

В этом методе создается противоток между охладителем, выходящим из стенки, и тепловым потоком, который движется от горячего газа к более холодной поверхности. Это уменьшает коэффициент теплообмена по сранению с условиями на твердой поверхности. Мы постараемся получить выражение, которое приблизительно описывает это снижение интенсивности теплообмена. Для этой цели реальный случай может быть удовлетворительно заменен сильно упрощенной моделью. В качестве последней используем поток Кётте, который имеет место между двумя параллельными стенками, одна из которых закреплена неподвижно, в то время как вторая движется с постоянной скоростью в своей плоскости. Точные решения уравнений ламинарного пограничного слоя с жидкостным продуванием через поверхность стенки будут даны позже в 16-2. [c.375]

Основные допущения при решении задачи процесс стационарный, теплопроводность вдоль потока жидкости отсутствует, тепловой поток излучения со стороны раздела сред постоянный, глубина проникающего излучения через свободную поверхность меньше толщины пленки 5 , скорость потока по поперечному сечению пленки не зависит оттеплофизические свойства жидкости не зависят от температуры. В этом случае можно применить приближение пограничного слоя и записать уравнение энергии для потока [c.54]