Теоретический анализ теплового пограничного слоя

Теоретический анализ теплового пограничного слоя [c.159]

Предположим, что композиционный материал на основе термопластов или реактопластов изготавливается при температуре выше комнатной. В процессе охлаждения (и отверждения для реактопластов) каждая фаза дает усадку, причем частицы наполнителя препятствуют усадке матрицы и вызывают возникновение сжимающего напряжения на границе раздела фаз. С течением времени эти напряжения могут релаксировать. При нагревании композиционного материала матрица стремится расшириться в большей степени, чем частицы наполнителя, и при прочности адгезионного сцепления по границе раздела фаз выше возникающих напряжений расширение матрицы будет ограничено. При теоретическом анализе теплового расширения композиционных материалов делается допущение, что пограничный слой способен передавать возникающие при этом напряжения между фазами. [c.254]

Е. Пленочное кипение. В [20] выполнено теоретическое и экспериментальное исследование пленочного кипения бинарных смесей на вертикальной пластине. Анализ проводился для двухфазного пограничного слоя рассматривалось парообразование путем испарения при плоской границе раздела без учета пара, отводимого пузырями. Тепловой поток для заданного перегрева стенки увеличивался за счет теплоты, передаваемой конвекцией от границы раздела в объем жидкости. Это противоположно ситуации, наблюдаемой при пузырьковом кипении, где для данного перегрева стенки тепловые потоки снижаются при добавлении второго компонента. Однако достигается момент, когда тепловой поток становится достаточным для снижения концентрации более летучего компонента на границе раздела до нуля. Тогда тепловой поток через жидкую фазу достигает максимума и при увеличении общей тепловой нагрузки составляет ее меньшую часть. Как ожидается, эффект второй фазы исчезает при перегреве стенки, большем чем [c.418]

Модель, положенная в основу теоретического анализа, состоит из изотермической плоской пластинки, над которой протекает установившийся поток горючей смеси. Профили скорости, температуры и концентрации горючих компонентов в смеси считаются однородными по всему потоку на передней кромке пластинки, где начинает расти по толщине ламинарный пограничный слой. Согласно теории пограничного слоя, в зоне развитого пограничного слоя преобладают вязкостные, тепловые и химические процессы, тогда как па жидкость, находящуюся вне этой зоны, нагретая пластинка никакого влияния не оказывает. Следовательно, основные уравнения неразрывности, сохранения количества движения и энергии можно в значительной степени упростить, используя обычные предположения о пограничном слое. [c.135]

Кипение при потоках между ОПК и пиковой величиной теплового потока характеризуется наличием двухфазного пограничного слоя вблизи поверхности нагрева и колебанием температуры поверхности из-за локальной изоляции ее паром. Так как эти паровые пятна нестабильны, то происходит немедленное замещение их жидкостью и пузырьковое кипение продолжается. Стабильность поверхности раздела пар — жидкость является основой анализа в большинстве теоретических работ. В последующих разделах будут рассмотрены как теоретические, так и экспериментальные уравнения для критических тепловых потоков при кипении в большом объеме, в нагреваемых каналах и при поперечном обтекании цилиндров. [c.175]

Эти расхождения связаны, как можно полагать, с влиянием дополнительных краевых течений, пренебрежением переменностью физических свойств жидкости в пограничном слое, взаимодействием течений в середине пластины и отбрасыванием членов высших порядков малости в теоретическом анализе. Акройд [2] оценил влияние первых двух из этих причи н для горизонтальных пластин прямоугольной формы в плане. Во-первых, в анализе методом пограничного слоя для полубесконечной поверхности было учтено влияние переменности физических свойств жидкости. Представлены подробные расчеты для течений воздуха и воды. Затем был предложен метод расчета тепловых потоков на горизонтальных поверхностях прямоугольной формы в плане, как на рис. 5.3.8. Предполагаемая модель течения в пограничном слое согласуется с визуальной картиной течения над нагретыми горизонтальными поверхностями различной формы в плане, полученной в экспериментах [77] для воды. Постулируется существование четырех независимых друг от друга областей течения типа пограничного слоя, начинающего нарастать от четырех кромок пластины. Предполагается, что слияние этих течений происходит вдоль линий АВ, ВС, ОЕ, Ер и ВЕ. Предполагается далее, что на этих линиях течения отрываются от поверхности и поднимаются вверх. Если обозначить через д" средний тепловой поток на единицу площади верхней поверхности пластины, то [c.239]

Проведены обширные экспериментальное и теоретическое исследования естественноконвективного пограничного слоя, возникающего вблизи плоской вертикальной поверхности при постоянном тепловом потоке на ней [5]. В экспериментах (при проведении их для определения температурного поля применялся интерферометр Маха — Цандера) исследовались как поглощающие, так и непоглощающие среды, а именно аммиак, аргон и воздух. Результаты анализа с помощью метода возмущений в общем соответствуют экспериментальным данным. Наличие реа- [c.487]

Из анализа результатов исследований, представленных в табл. 1, которая составлена 3. Р. Горбйсом [40] и дополнена авторами этой книги, можно сделать следующие выводы. Подавляющее большинство экспериментальных данных получено в опытах с закрепленным гладким шаром. С этими данными согласуются резуль таты, полученные диффузионным методом. При Не=1—10 коэффициент теплоотдачи в основном про порционален Ке . Это указывает, согласно известному теоретическому анализу, на ламинарность значительной части теплового пограничного слоя, образующегося вокруг шара. Для газа в области Ке=10—100 теоретические зависимости [66] и [76] полностью подтверждаются экспериментальными данными [136] и [10]. При Ке= 100—10 000 предложенные рекомендации [14, 31, 87, 89, 187] достаточно хорошо согласуются друг с другом. [c.70]

Закерулла и Акройд [177] опубликовали результаты аналогичного исследования для изотермических горизонтальных круглых дисков. На периферии диска развивается двумерный пограничный слой. По мере приближения к центру диска все большее влияние на пограничный слой оказывает осесимметричное поджатие течения. Вблизи центра анализ по методу пограничного слоя становится непригодным. Течение поворачивает вверх и образует основание восходящего факела. Но суммарный тепловой поток от поверхности зависит главным образом от больших тепловых потоков на периферии диска, где применима теоретическая модель пограничного слоя. Выражение для числа Нуссельта Nud, определенного по диаметру диска D = 2а, имеет вид [c.240]

Проводились также исследования взаимодействия процессов излучения и конвекции для не серых излучающих жидкостей. Так, использовались некоторые предельные формы излучения для приближенного нахождения профилей спектра излучения в газах [И]. В работе [67] для той же задачи и не серых газов применялся метод локальной неавтомодельности. Анализ излучения в жидкостях играет важную роль в разработке технологии производства стекла, при проектировании бассейнов солнечных энергетических установок, а также при расчетах противоава-рийных оболочек ядерных реакторов. В работе [7] исследовалось поглощение по всей полосе частот для случая поглощающих и излучающих жидкостей. Используя методы локальной неавтомодельности, авторы этой работы провели расчеты взаимодействия излучения и конвекции в жидком пограничном слое при течении четыреххлористого углерода около вертикальной поверхности с заданным постоянным тепловым потоком. Теоретические кривые, иллюстрирующие влияние излучения на температуру поверхности ф 0, ) и на градиент температуры на стенке (0, I), представлены на рис. 17.6.3. Тут же для сравнения представлен случай, когда тепловое излучение пренебрежимо мало, т. е. е = 0. Здесь — местная неавтомодельная переменная, зависящая от X, ф—безразмерная местная температура и фг,— температура в отсутствие излучения. Как и ожидалось, при возрастании Ёш, а также по мере продвижения вниз по потоку влияние излучения сказывается все в большей и большей степени. [c.489]

По этому вопросу имеется теоретическая работа Марбла и Адамсона [3], которые использовали теорию пограничного слоя для анализа зажигания и формирования фронта ламинарного пламени в ламинарной зоне смешения, образующейся между параллельными потоками горючего газа и продуктов сгорания. В этом анализе учитываются тепловые и диффузионные процессы. Результаты анализа показывают, что расстояние, необходимое для зажигания, является экспоненциальной функцией температуры горячего потока. Это расстояние зажигания измеряется от точки первого соприкосновения двух потоков до точки, в [c.72]

Исследованию теплообмена на проницаемой поверхности в условиях интенсивного вдува газодисперсных систем посвяшено мало работ [1-3]. Процессы в зоне оттеснения пограничного слоя с интенсивным вдувом газовзвеси отличаются значительной сложностью, поскольку радиационно-конвективный теплообмен между частицами и газом, частицами и поверхностью, газом и поверхностью осложняется процессами фазовых и химических превращений, дробления и коагуляции частиц. В связи с этим в теоретических работах обычно используются упрощенные модели, представляющие практический интерес и позволяющие проводить качественный анализ теплового состояния и эффективности систем двухфазного вдува [ 1, [c.76]