Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Патанкар С. -> "Тепло и массообмен в пограничных слоях " -> 42

Тепло и массообмен в пограничных слоях - Патанкар С.

Патанкар С., Сполдинг Д. Тепло и массообмен в пограничных слоях — М.: Энергия , 1971. — 128 c.
Скачать (прямая ссылка): teplomassoobmenvpogransloyah1971.djvu
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 76 >> Следующая

-------расчет авторов; К=0,435; /.=
-0.09.
точки (вблизи свободной границы), где скорость отличается от скорости внешнего течения на 1% от максимальной разности скоростей в сечении слоя. Выбор констант К и X мы подчиним единственному требованию хорошего согласования с результатами следующих гидродинамических исследований с корреляцией Сполдинга и Чи [Л. 113] для коэффициента поверхностного трения на плоской пластине и с эмпирической
формулой Коулса, устанавливающей связь между формфактором и числом Рейнольдса для плоской пластины.
На рис. 5.2-1 и 5.2-2 дано сравнение нашего расчета с этими двумя корреляциями.
Хорошее их согласование достигалось при величинах /С=0,435 /. = 0,09. В последующих расчетах мы будем использовать именно эти значения.
Величину эффективного числа Прандтля выбраем, исходя из данных по теплопереносу Рейнольдса, Кейса и Клайна [Л. 88] (которые согласуются с корреляцией Чи — Сполдинга [Л. 13] при равенстве фактора рейнольдсовой аналогии 1,16). На рис. 5.2-3 дано сравнение нашего расчета с экспериментальными данными. При этом использовалась величина эффективного (или турбулентного) числа Прандтля, равная 0,9. Это значение будет фигурировать в приводимых ниже расчетах.
Рис. 5.2-3. Сравнение расчета с опытом по теплообмену продольно обтекаемой пластины.
— дн'Шые [Л. 881;--------— расчет авторов
К=0,435. /- — 0,09, oh ,-0,9.
5.2-3. Краткая характеристика вычислительной процедуры
Вычисления выполнены по программе, помещенной в приложении I, и методу, описанному в гл. 2. Число линий сетки по сечению слоя составляло 16. Размер каждого последовательного шага вперед выбран таким, чтобы количество жидкости, вовлеченной на длине шага, составляло 5% от объемного расхода, текущего через слой в данном его сечении.
Время от времени необходимо удостоверяться в том, что выбранные размеры сетки обеспечивают достаточную точность счета. Для этой цели отдельные вычисления повторяются при увеличенном числе линий сетки и уменьшенном размере шага вперед. В этом случае разница в результатах должна быть невелика.
5.3. СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТА С ДАННЫМИ ОПЫТОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХСЯ ПОСТОЯННЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ СРЕДЫ
Большинство опубликованных экспериментальных данных получено в условиях, когда плотность жидкости, вязкость и т. д. почти постоянны.
Сначала будет проведено сравнение наших расчетов с такими данными при различных градиентах давления и различных типах температурных граничных условий. В каждом случае результаты будут представлены в форме зависимости числа Стантона от расстояния вниз по течению.
5.3-1. Случай заданной постоянной температуры стенки
Сравнение наших предсказаний с данными Рейнольдса, Kei’ica и Клайка [Л. 88] для плоской пластины было уже проведено на рис. 5.2-3. На рис. 5.3-1 представлено несколько случаев теплообмена плоской пластины с непостоянной температурой стенки. Согласование расчета с опытом, как в этом можно убедиться, вполне удовлетворительное. Отметим, что рис. 5.3-1 включает также случаи ступенчатого изменения температуры стенки, но и в этих случаях согласование расчета с опытом хорошее, несмотря на замечания, сделанные в конце § 3.3.
?cJst 2 -
1 I I . I_______________________l________I________L,_______I
0 12 3 10'" Rx
1 L—j_i__I--1-1--1--1-'
Z 3 4 5x6
в)
Рис. 5.3-1. Сравнение вычисленных к опытных величин числа Сгаитона для плоской пластины с заданной температурой стенки.
Сплошные линии расчет авторов: точ-:<: — литературные данные: о —ГЛ. 90]: <•’ \Я 89j; 6 - [Л 631. опыт 1: д--
1'Лгст''ян:ис вдоль пластины в футах. Да:,ньи- Рейнольдс;!; ступенчатое распределение; данные Морретти и Кейса; расстояние вдоль пластины в сантиметрах.
w3st
Рис. 5.3-2. Сравнение расчета с опытом: отрицательный продоль-
ный градиент давления, заданное ступенчатое распределение температуры стенки.
л - - ртч [ ояпне вдоль пллепшы в футах. Сплошные л пц и и — расчет авторов, точки — данные опытов Моретти и Кейса [Л. 631. а -опыт !3- о —опыт 21; в — опыт '23
Рисунки 5.3-2 и 5.3-3 относятся к теплообмену с положительным и отрицательным продольными градиентами давления. Совпадение расчета с опытом и в этих случаях вполне удовлетворительное. Однако имеют место систематические отклонения расчетной кривой от опытных точек. Завышенные числа Стантона получаются в случае течения с отрицатель-
ным продольным градиентом давления и заниженные в случае положительного градиента давления.
Рисунок 5.3-4 относится к течениям, где имеются области сильного отрицательного градиента давления. В этих зонах экспериментальные значения числа Стантона располагаются заметно ниже расчетных. Это можно приписать так называемой «ламинаризации» слоя явлению, которое изучалось Лондером [Л. 54], Моретти и Кейсом [Л. 63] и др.
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 76 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed