Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Энергетика -> Кошкин В.К. -> "Нестационарный теплообмен " -> 48

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 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 110 >> Следующая

В работе [154] Солиман и Джонсон рассмотрели аналогичную задачу для пластины, обогреваемой источником тепла по закону вида q = ^оехр(т/то) и охлаждаемой с двух сторон стационарным несжимаемым потоком при Рг, близком к 1. Если
0,28 ^ L/w0оТо ^ 2, то решение для турбулентного потока согласуется с экспериментальными данными, а при 2 ^ L/w^xoK оо они хорошо согласуются с решением для стержневого течения.
При рассмотрении исследований сопряженных задач можно сделать следующие выводы:
1. При определении поля температур в потоке решение сопряженной задачи заключается в нахождении законов изменения граничных условий (температуры поверхности) .
2. Решение сопряженных задач, позволяющих в принципе одновременно найти поля температур в теле и потоке, связано с большими математическими трудностями, что вынуждает идти на большие упрощения, часто делающие решенную задачу далекой от поставленной или практически неинтересной; целесообразно совершенствовать эти теоретические методы, особенно для ламинарного течения теплоносителей.
Рис. 5.6. Изменение среднего коэффициента теплоотдачи в переходном режиме, вызванном скачкообразным тепловыделением (б = 0,35 мм, ш со — 4,27 м/с):
/ — эксперимент; 2 — решение (5.30) и (5.31) для турбулентного потока; 3 — эксперимент для ленты с б = 0,1 мм; 4 — решение для стержневого потока [153]
3. Экспериментальное исследование сопряженных задач при турбулентном течении теплоносителя, по-видимому, следует проводить лишь для проверки конкретных теоретических решений. Обобщение таких экспериментов из-за появления двухтрех дополнительных критериев типа Bi, Fo и крайне
р cpL
сложно. Практически это потребует проведения экспериментов в натурных условиях. Поэтому целесообразно экспериментально изучать и обобщать зависимость нестационарной теплоотдачи от типичных законов изменения граничных условий во времени, а затем использовать эти данные для решения задачи нестационарной теплопроводности для тела с граничными условиями третьего рода.
Глава 6
МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТРОЙСТВ В НЕСТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ ДЛЯ ОДНОФАЗНЫХ ПОТОКОВ
Экспериментальные исследования позволяют определить коэффициент теплоотдачи в нестационарных условиях, а также учесть его зависимость от скорости изменения граничных условий. В нестационарных условиях коэффициент теплоотдачи имеет тот же смысл, что и в стационарных, однако он зависит не только от критериев, определяющих стационарный теплообмен
жидкостей), но также и от критериев, определяемых скоростью изменения граничных условий, температуры стенки и расхода (критерии типа Кт, Ко)• Если известна зависимость Nu от всех перечисленных критериев, то коэффициент теплоотдачи в нестационарных условиях может быть определен для любого сочетания режимных параметров и граничных условий.
Однако для практических целей важно знать не коэффициенты теплоотдачи в нестационарных условиях, а поля температур в окружающей поток конструкции или трубопроводе и температуру потока на выходе из трубопровода. Поэтому рассмотрим методы расчета нестационарных температурных полей в конструкциях при переменных коэффициентах теплоотдачи.
Существует достаточно большое количество работ [27], посвященных методам расчета нестационарных температурных полей при граничных условиях третьего рода. Разработаны методы, позволяющие учесть переменность коэффициента теплоотдачи во времени и по длине, а также теплофизических свойств.
(Re, Pr, z/d, Tw/Tb для газов или
Рс?_ . .
Pb срь
§ 6.1. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПОЛЯ В КОНСТРУКЦИЯХ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ ВО ВРЕМЕНИ КОЭФФИЦИЕНТАХ ТЕПЛООТДАЧИ
133
В качестве примера рассмотрим метод решения одномерных задач нестационарной теплопроводности с граничными условиями третьего рода при переменных во времени коэффициенте теплоотдачи и температуре среды. Точного аналитического решения (в элементарных функциях) этой задачи пока нет, но существуют численные методы, позволяющие решить ее с любой точностью. Один из таких методов предложен Хиллом [116] для бесконечной плоской пластины с нулевой начальной температурой, если одна поверхность пластины теплоизолирована, а на другой происходит теплообмен с заданными по времени коэффициентом теплоотдачи а(т) и температурой среды Тъ(г).
Сущность метода состоит в следующем. Весь рассматриваемый отрезок времени разбивают на равные интервалы AFo. Изменение температуры поверхности теплообмена на каждом интервале принимают линейным, а средний на интервале тепловой поток от теплоносителя к поверхности — равным полусумме его значений на границах интервала. Расчетные формулы имеют следующий вид:
Нm Tfrm -f- Нm__ j т—1) М2 Тm— 1 - • • МmTw\ '
wrn ~ Ml + Hm ’
(6.1)
qwm = -Т-Г-4-+ M2Tw,m-1 + • •. + МтГда1); (6• 2)
я2 о Fo
т и m ~ Т wm ( 1 0]) 02 TW} т—1 03 Tw, т—2 • • • * 3)
где Twm и Тшп — температура теплообменной и изолированной поверхностей в конце m-го интервала; qmw — среднее значение теплового потока от теплоносителя к стенке на m-м интервале; Нш—безразмерный коэффициент теплоотдачи в конце га-го интервала, который вычисляют по формуле
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 110 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed