Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чжен П. -> "Отрывные течения. Том 3" -> 37

Отрывные течения. Том 3 - Чжен П.

Чжен П. Отрывные течения. Том 3 — М.: Мир, 1973. — 334 c.
Скачать (прямая ссылка): otrivnietecheniyat31973.pdf
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 126 >> Следующая

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
99
ках максимума почти вдвое превышал тепловой поток в передней критической
точке, а задняя половина цилиндра отдавала около 60% всего тепла. Гидт
[21, 22] определил местные значения числа Нуссельта Nu, коэффициента
давления Ср и коэффициента трения Cf для неизотермического цилиндра и
исследовал влияние уровня турбулентности набегающего потока воздуха
Фиг. 10. Местный тепловой поток от поверхности цилиндра при различных
числах Рейнольдса [22].
------ поток за демпфирующей решеткой; - - - поток за проволочной сеткой.
Re = 213 ООО (нормальный поток в трубе), ф - угол, отсчитываемый от
передней критической точки.
на местную теплопередачу и поверхностное трение в интервале чисел
Рейнольдса 70 800 < Red < 219 000. Так как точность экспериментальных
данных [21] вызывает сомнения [22] в связи с трудностями калибровки
трубок полного давления, расположенных на поверхности, рассмотрим только
результаты испытаний [22], отражающие влияние уровня турбулентности
набегающего потока.
Переход ламинарного течения в турбулентное, по-видимому, происходит
при Red = 167 500. На фиг. 10 видно, что все кривые теплового потока, за
исключением одной для ламинарного течения при Red = 99 300, имеют два
максимума и два минимума. Можно заметить также (фиг. 10), что положения
минимумов теплового потока <р " 85° i ф " 145° совпадают с точкой отрыва
ламинар-

7"
100
ГЛАВА XI
ного потока и с началом роста давления в турбулентном потоке. Максимум
теплового потока имеет место при ф " 110° и совпадает с точкой отрыва
турбулентного потока при отсутствии теплопередачи. Из фиг. 10 также
видно, что при сравнимых величинах скорости набегающего потока местный
коэффициент теплоотдачи
Фиг. 11. Местный тепловой поток в задней критической точке цилиндра,
обтекаемого потоком воздуха [8].
Обозначение N u/Re2/3 Загромождение сечения трубы Источник
X 0,254 0,188 [16]
О 0,204 0,139 [18]
+ 0,163 0,111 [17]
Л 0,136 0,000 [20]
в критической точке при установке проволочной сетки приблизительно на 25%
больше, чем за решеткой.
Значения числа Нуссельта в задней критической точке, полученные в
работах [16, 18-20], представлены на фиг. И.
Интенсивность турбулентности в этих испытаниях была самой низкой и,
как ожидалось [8], число Нуссельта пропорционально числу Рейнольдса в
степени 2/3 (фиг. И). Однако для результатов, полученных различными
исследователями, величины постоянных множителей совершенно различны и не
соответствуют идеальным значениям вследствие влияния стенок, сжимаемости,
турбулентности набегающего потока, переменной температуры поверхности и
т. д.
При постоянном числе Рейнольдса число Нуссельта растет с увеличением
загромождения сечения трубы, а сжимаемость влияет на запаздывание
перехода или увеличение устойчивости ламинарного пограничного слоя.
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ
101
Эксперименты и немногочисленные теоретические исследования
показывают, что рост интенсивности турбулентности набегающего потока при
больших числах Рейнольдса вызывает значительное увеличение числа
Нуссельта, в то время как при малых числах Рейнольдса этот эффект
пренебрежимо мал [23].
2.2.2. Теплоотдача от поверхности кругового цилиндра при
малых числах Рейнольдса
Эккерт и Зонген [24] наблюдали изотермы с помощью интерферометра Маха
- Цендера при малых числах Рейнольдса (от 20 до 500) в области
ламинарного течения. Они измерили также местные числа Нуссельта на
поверхности круглых сплошных медных цилиндров диаметрами 12,7, 25,4 и
38,1 мм и длиной 229 мм, нагреваемых перед экспериментом. На поверхности
нагретого тела при малых числах Рейнольдса формируется тепловой
пограничный слой значительной толщины. Изотермы, наблюдаемые около
цилиндра и за ним, показаны на фиг. 12. Видно,что с ростом числа
Рейнольдса толщина теплового слоя уменьшается и точка отрыва смещается
вниз по потоку.
При малых числах Рейнольдса след весьма устойчив и более заметна
асимметрия относительно направления течения (слева направо), вызванная
свободной конвекцией. Переход происходит при Red = 1600 (фиг. 12).
Вычисленные по результатам измерений величины Nu представлены в
прямоугольных и полярных координатах на фиг. 13-15. Видно, что
охлаждающее действие потока воздуха на нагретый цилиндр неоднородно. При
малых числах Рейнольдса теплопередача от передней части цилиндра
(особенно в передней критической точке) больше, чем от задней. При
больших числах Рейнольдса точка отрыва смещается вниз по потоку. При этом
отношение теплового потока в задней критической точке к среднему
тепловому потоку от цилиндра становится меньше 15 %.
Ричардсон [8] предлагает следующую формулу для суммарного теплового
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 126 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed