Естественная конвекция горизонтальных пластин

Размерные уравнения. Для определения коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции у вертикальных труб или пластин при Х>10 [см. уравнение (1П-28а)] можно использовать рис. 1П-8. Рис. П1-9 можно применить для определения коэффициента теплоотдачи в случае естественной конвекции снаружи горизонтальных цилиндров при Юз<Х<10 [см. уравнение (1П-28а)]. [c.201]

Другие решения. Путс [30] рассмотрел также задачу, которая не имеет прямой аналогии в классической гидродинамике, - - задачу о естественной конвекции в горизонтальной трубе, в которой течет ток в аксиальном направлении (рис. 5). Уравнения для центральной части трубы будут такими же, как и для случая вертикальных пластин при Q = 0. Электромагнитное поле совпадает с полем бесконечно длинной цилиндрической проволоки с током. Решение этой задачи Путс нашел также в виде бесконечного ряда. Он показал, что нулевое приближение соответствует классической задаче омического нагрева длинного цилиндрического проводника. Так как в данном случае проводником является жидкость, то наличие температурных градиентов вызывает конвективное движение, что влечет изменение плотности тока и структуры поля, как это качественно показано на рис. 5. При увеличении к образуются показанные на рисунке ячейки конвекции, внутри которых изотермическое ядро, а жидкость в центральной части трубы движется вверх и затем вниз в кольцевом пристеночном слое. Будет такое течение устойчивым или же нестабильным, в работе не обсуждается. Следует также отметить, что в данной частной задаче могут оказаться существенными силы электрострикции (см. разд. III. А). [c.287]

Рассмотреть сферу диаметром 10 см, горизонтальный цилиндр диаметром 10 см и пластину высотой 10 см. Площадь каждой из этих поверхностей одинакова. Найти теплоотдачу естественной конвекцией для этих трех тел, если температура поверхности на 100° выше температуры окружающего воздуха, равной 20 °С. Найти также теплоотдачу сферы в отсутствие течения жидкости, решив уравнение теплопроводности. Можно ли это сделать для двух других тел Дать объяснение. [c.325]

Влияние коэффициента формы. Влияние параметра А на характер теплопередачи также изучалось экспериментально. В экспериментах [40] исследовалось влияние проводящих и изолирующих боковых стенок на естественную конвекцию между горизонтальными пластинами, нагреваемыми снизу, и было определено критическое число Рэлея, при котором возникает конвекция. Кроме того, подсчитывалось результирующее число Нуссельта. Рис. 14.3.14 иллюстрирует различные режимы переноса, включая центральную область, в которой существенное влияние на теплопередачу оказывают боковые стенки. Как отмечается в обзоре [39], зависимость числа Нуссельта от коэффициента формы и числа Рэлея была получена [78] с помощью интегрального метода. [c.274]

Нагретая горизонтальная поверхность при 31,1 °С помещена в 0,83 %-й раствор альгината аммония в воде. Найти среднюю скорость теплопередачи естественной конвекцией на верхней и нижней сторонах этой поверхности, если температура жидкости составляет 25 °С. Длина пластины равна 0,6096 м, а жидкость имеет следующие характеристики п = 0,78, Ср = 4,1868 кДж/(кг-К), К = 0,089 Kr- V = = 0,640 Вт/(м-К), р = 961,1 кг/м и р = 2,3- 10-4 ° -. [c.452]

Зигель и Норрис [37] исследовали теплообмен посредством естественной конвекции в частично замкнутых пространствах между вертикальными параллельными пластинами, а Глоб и Дропкин [38] — в жидкостях, заключенных между двумя горизонтальными пластинами, подогреваемых снизу. Обзор проблем, связанных с естественной конвекцией в горизонтальных слоях теплоносителя, подогреваемого снизу, приводится Острахом [39]. На основании этих и аналогичных теоретических и экспериментальных работ становится ясно, что число Грасгофа является важным параметром, связывающим тепловой поток с размерами системы и свойствами теплоносителя. Этот параметр определяется следующим образом [c.65]

О естественной конвекции в горизонтальной трубе, по которой в осевом направлении течет электрический ток (рис. 5). Для центральной части трубы уравнения, описывающие процесс, являются такими же, как и для вертикальных пластин при С = 0 электромагнитное поле идентично полю бесконечно длинного цилиндрического проводника. И в этой задаче он использовал степенные ряды и нащел, что приближение нулевого порядка дает такое же распределение температуры и магнитного поля, какоеполучает-ся в классической задаче оджо-улевом нагреве длинной цилиндрической проволоки. Однако наличие температурных градиентов в жидкости вызывает ее неравномерное движение, как это показано на рис. 5, ЧТО сказывается на распределении плотности тока и магнитного поля. По мере увеличения % образуются конвективные ячейки, причем и в изотермическом случае мон ет существовать течение, направленное вверх в центральной части канала и вниз у его боковых стенок. Автор не исследовал устойчивость такого течения. Следует также отметить, что в этой задаче электрострикционные силы могут быть весьма существенными (см. раздел П1,А). [c.28]

Ютек и др. [304—307], Коул и Вайнгард [308], Хэрл [309, 310], а также Хэрл и др. [311] исследовали потоки жидкости в длинных горизонтальных сосудах (лодочках) при выращивании кристаллов из расплава. Такие потоки, возникающие без перемешивания или иного вносимого извне перемещения, называются естественной, или тепловой, конвекцией и обусловлены различием плотностей и действием сил тяготения. Известны теоретические исследования родственных задач, в том числе задач о конвективном переносе тепла от нагретой вертикальной пластины [284], о переносе тепла между двумя близко расположенными вертикальными пластинами [312] и о переносе тепла между двумя подогреваемыми снизу горизонтальными пластинами [213] (классическая задача Рэлея — Бенара). Однако частный случай тепло- и массопереноса в длинном горизонтальном сосуде, температура жидкости на концах которого различна, по-видимому, теоретически не исследован. Некоторое представление о распределении потоков в таком сосуде при естественной конвекции дает модельный опыт, поставленный Россби [313]. В этом опыте прозрачный сосуд с прозрачной жидкостью помещали на горизонтальном алюминиевом бруске, который служил основанием контейнера. Вдоль этого бруска создавали градиент температуры. Распределение потоков было видно по движению взвешенных частиц алюминия. По дну контейнера шел поток от холодного конца к более теплому, затем у нагретого конца он поднимался, шел по поверхности от горячего конца к холодному и там опускался кроме того, по всей длине контейнера существовали потоки, опускающиеся от поверхности вниз. Слой жидкости на дне был холоднее, чем у поверхности контейнера. На фиг. 44 [306] схематически представлены такие же потоки, которые наблюдались визуально в горизонтальной лодочке с прозрачным расплавом хлористого натрия при скорости потоков около 2,5 см/с. Наряду с ними видны и ячейки с восходящими и нисходящими потоками. При продольных градиентах температуры около 30°С/см наблюдаемые потоки были по большей части [c.522]