Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Энергетика -> Кошкин В.К. -> "Нестационарный теплообмен " -> 30

Нестационарный теплообмен - Кошкин В.К.

Кошкин В.К., Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Нестационарный теплообмен — М.: Машиностроение, 1973. — 328 c.
Скачать (прямая ссылка): nestacionarniyteploobmen1973 .djvu
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 110 >> Следующая

94
также характерны при Fo ^ 0,03 два участка стабилизированного по Z теплообмена: один при Z ^ Fo, другой — при Z ^ Fo.
Время стабилизации Fo* коэффициента теплоотдачи, найденное из условия Nu(Fo*) = 1,02 NUoo, аппроксимируется следующими зависимостями (для Re = 104):
Fo* = 0,0033[1 —ехр(— 1335Z)] + 1,36Z при Z<0,004;|
Fo* = 0,0033 + 1,36Z при Z > 0,004. j
В области Z ^ Fo Fo* = 0,007.
Как видно на рис. 4.6, при скачкообразном изменении нагрузки время стабилизации Nu наименьшее. При т ф 0 число Nu качественно изменяется так же, как и при т = 0. Чем больше т, тем при данных Fo и Z число Nu больше отличается от стабилизированного значения NUoo. В данном сечении время стабилизации Fo* с ростом т возрастает тем сильнее, чем больше Z:
Fo*(m, Z)=Fo*(0, Z) + b(Z)m при Fo Fo*(m) = 0,007 -j- 0,054m при Fo<CZ; ft(Z)—0,09 [l—exp( — 430Z)] = 0,09 [l—exp( — 0,135z/</)],
где Fo*(0, Z) определяется по формулам (4.28) для скачкообразного изменения расхода. Формулы (4.29) получены для Re = 104.
В области Fo ^ Z (рис. 4.6, в) профиль температуры для линейного закона (сплошные линии) изменения нагрузки (т = 1) более заполнен, чем для скачкообразного (штриховые линии) закона (т = 0), а затем профили совпадают.
При изменении теплового потока по закону
Q(Fo) == A (eaFo— 1)
критерий
Kq( Fo) = сх/[1—ехр( — aFo)]
и при Fo-^oo принимает значение а. В этом случае стабилизированное значение числа Nu в каждом сечении (Nuco) отличается от квазистационарных значений (Nu0) (рис. 4.7, а). Отношение Nuoo/Nuo возрастает по мере роста Z, а затем стабилизируется по Z (рис. 4.7, б). Время стабилизации теплообмена Fo* с ростом Z возрастает. С увеличением а в каждый момент Fo растет Kq и увеличивается lim A^(Fo) и скорость стремления
Fr-^OO
Kq(Fo) к предельному значению. Соответственно, в каждом сечении в данный момент Fo число ,Nu тем выше, чем больше a (рис. 4.8, а). С ростом Fo влияние а на теплообмен в данном сечении увеличивается. При малых Fo критерий Кд эквивалентен
—и не зависит от а, числа Nu совпадают со значениями для Fo
закона Q = AFo. Эта область Fo с уменьшением а расширяется.
95
(4.29)
Nu
a)
Nu 00/ NUg 10-Fo
Ю
Рис. 4.7. Теплоотдача при Re = 104 и Рг = 1 [37]: a — изменение Nu во времени:
i — z = 8 • 10-4; 2 — z =
= 1,6 • 10-3; 3 — Z — 4 • 10—3; 4 — Z = Fo [Q = e100Fo — 1 — сплошные линии; Q = 0,1 +
_j_(el 00F°_1)_штриховые]; 6 — влияние Z на Nuqo и время стабилизации теплоотдачи Fo*: 1 — Nuoc/Nuo = f(Z); 2 - Fo* =
= f(Z); в — развитие поля температуры: 1 — Fo = 8 ¦ 10-4; 2 — Fo = 3,2 • 10-3; 3 — Fo = 0,165
(Q -e1^^0— 1 — сплошные
линии; Q=0,1 + (e100Fo--l) -
штриховые)
n(Z)'W___________________________
2
7

0;Z Ofi Fo'10
0,Z
OA
6)
0,6 z w
5
7 4 z

zo
W 60 6)
во
Рис. 4.8. Влияние а на теплообмен при изменении теплового потока по за-
aFo
— 1 при Re = 104 и Рг = 1 [37]:
а — Nu = 2; 5 -Fo = 0,3 • a < 0; в Z - Fo
кону Q = e
f(Fo, a) при Z = 0,4 • 10-2; 1 — a - 100; 2 — a = 50; 3 — a = 10; 4 — a = 1; 6 — Fo = 0,1 • 10-1; 7 — Fo = 0,15 • 10-^; 8 Fo = 0,2 • 10-1; 9 —
JO-1; 10 — Fo = 0,4 • lO-5; 11 — Fo-— Fo * = f(a, Z): 1 — Z = 8 • 10-
- 00; о 2 — Z
- n(Z) = f{Z) : 1 -1,6 * 10—3; 3 — Z --
a > 0; 2 4 . Ю-3; 4 _
96
Стабилизированное значение Nu в данном сечении (Nuoo) линейно возрастает с ростом а. Скорость роста Nuoo вначале увеличивается по мере удаления сечения от входа, а затем стабилизируется по длине. Значения Nuoo определяют по формуле
Nuco(Z, а) == Nu0(Z) + n(Z)а,
где Nu0(Z)—стационарное значение Nu в данном сечении, а функция n(Z) представлена на рис. 4.8,6. При Fo ^ Z функция n(Z) = 0,425. В случае а<0 стабилизированные значения Nu лежат ниже стационарных и линейно уменьшаются с ростом |а|. Скорость изменения Nu при этом больше, чем в случае а>0 (см. рис. 4.8,6). Время стабилизации теплообмена Fo* в данном сечении уменьшается с ростом а (рис. 4.8, в), так как при этом увеличивается скорость стремления Kq(Fo) к предельному значению. Влияние а на Fo* растет с ростом Z, а затем стабилизируется по Z.
При Fo ^ Z во все моменты времени профиль температуры для экспоненциального закона изменения Q(Fo) более заполнен, чем при скачке нагрузки (см. рис. 4.7, в). С ростом Fo профиль стабилизируется во времени, оставаясь более заполненным, чем при скачке (Nuoo > Nu0) после стабилизации.
Во всех примерах отсутствовал начальный теплообмен. Рассмотрим закон Q(Fo) = р+ (eaFo —1) (рис. 4.7). При наличии начального теплообмена уменьшается влияние нестационарного режима на теплообмен, которое зависит от относительного уровня начального теплообмена. В данном случае
/(^(Fo) = a| {{$ ехр( —aFo) + [1 —ехр( —aFo)]}
и с увеличением Fo стремится к а, принимая при каждом Fo меньшие значения, чем в случае отсутствия начального теплообмена. Отличие Кд определяется членом рехр(—aFo), зависит от соотношения между р и а и уменьшается с увеличением Fo. Число Nu в начальный момент времени имеет стационарное значение, затем увеличивается, проходит через максимум, тем больший, чем меньше отношение р/a, и при тем меньших временах, чем меньше Z, а в дальнейшем приближается снизу к кривой Nu(Fo) для данного сечения в случае отсутствия начального теплообмена.
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 110 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed