ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дополнительные примеры применения программы из "Численное решение задач теплопроводности и конвективноного теплообмена при течении в каналах " Если массив ребер очень протяженный по оси х, то вертикальные линии, проходящие через центры ребер, представляют собой линии симметрии. Поэтому выбранная нами расчетная область лежит между двумя линиями симметрии, как показано на рис. 10.4. [c.220] При задании начальных условий для Т(1, J) можно было бы использовать Год. Однако это приведет к той же неприятности (когда решение застревает на начальном приближении), с которой мы столкнулись в примере 9, и потребует аналогичного ее разрешения. Поступим по-другому — возьмем начальные значения Т (I, J) равными Гоо+1. [c.220] Для окончательного вывода результатов на печать используется замещение очень маленьких значений скорости в ребрах нулями (см, пример 8). [c.221] что решение нелинейного уравнения для температуры сошлось всего за несколько итераций. Рассчитанное значение интегрального числа Нуссельта, как и ожидалось, лежит между значениями чисел Нуссельта для верхней и нижней пластин. Полезно рассмотреть также отношения между этими числами Нуссельта и числами Био, заданными в качестве граничных условий, но сделаем это ниже. [c.227] В выведенном на печать поле w w легко обнаружить области ребер по нулевым значениям скорости. При заданном в задаче шахматном расположении ребер ожидалась некоторого рода симметрия в распределении скорости. Другими словами, если считывать значения скорости вдоль любой вертикальной линии в левой половине расчетной области снизу вверх, то они должны в точности совпадать со значениями вдоль симметрично расположенной линии в правой половине при считывании сверху вниз. Полученное решение демонстрирует подобную симметрию. Например, значения w w при 1 = 5 для J = 1, 2, 3,. .. совпадают со значениями w w при 1 = 10 для J = 13, 12, 11,. .. [c.227] Поле температуры также имело бы такую симметрию, если бы использовались равные значения числа Био на верхней и нижней пластинах. Однако из-за различных чисел Био значения безразмерной температуры у нижней границы намного больше, чем у верхней. Для более конкретного обсуждения предположим, что температура жидкости в канале выше температуры окружающей среды. В такой ситуации следовало бы ожидать, что максимальная температура будет вблизи центра канала, а минимальная около границ. Однако из-за меньшего значения числа Био у нижней пластины рассчитанное распределение температуры существенно несимметрично, температура в нижней половине канала заметно выше, чем в верхней. [c.227] Вернемся к числам Нуссельта, рассчитанным отдельно для верхней и нижней границы. Они связаны с соответствующими числами Био на этих границах. Различие состоит только в том, что при заданном тепловом потоке расчет чисел Био основан на внешней разности температур Т о - Т , в то время как определение чисел Нуссельта основано на - Tfj. Обычно значение Tf больше, чем Т -поэтому числа Нуссельта будут меньше, чем соответствующие числа Био, что и наблюдается на верхней границе, где полученное значение числа Нуссельта равно 1,984 и, очевидно, меньше которое равно 5. Однако на нижней границе - Tj, меньше, чем - Г. в результате рассчитанное число Nu на нижней границе несколько больше, чем заданное число Bi,g ,. [c.228] Как было описано в п. 9.6.6, использованное здесь граничное условие конвективного теплообмена является более общим граничным условием, из которого можно получить условие постоянной температуры или постоянного потока. Это обобщенное граничное условие предпочтительнее применять и в практических задачах. [c.228] В четырех примерах этой главы мы познакомились со многими особенностями различных течений в каналах. Они включают в себя представление ребер, сопряженный теплоперенос и множество различных граничных условий для температуры. Основываясь на этом, можно применять ONDU T для решения широкого круга задач о течениях в каналах. Используя программу, вы должны быть внимательны и решать только те задачи, в которых рассматривается полностью развитое течение. Одна из распространенных ошибок заключается в применении таких граничных условий для температуры, которые не приводят к полностью развитому течению или приводят к тривиальным постановкам, примеры которых приведены в 9.5. Поэтому очень важно хорошее понимание основ того, что вы предполагаете рассчитать. [c.228] В следующей главе рассмотрим некоторые сложные течения в каналах, такие как течение неньютоновской жидкости и турбулентное течение. Другими примерами применения ONDU T являются решения задач о потенциальном обтекании и течении в пористьгх средах. [c.228] Мы уже рассмотрели применение ONDU T для решения задач о стационарной и нестационарной теплопроводности, различных течениях в каналах и связанном с ними теплообмене. В этой главе продемонстрируем использование программы для решения задач о более сложных течениях в каналах и других задач, таких как потенциальное обтекание и течение в пористой среде. Целью этих примеров является расширение ваших представлений по дальнейшему использованию программы. Однажды осознав, что с учетом некоторых ограничений программа может быть применена для решения многообразных задач, вы начнете исследовать вытекающие из этого практические возможности. [c.236] Так как детальные описания неньютоновского и турбулентного течений, а также течения в пористой среде находятся заведомо за рамками этой книги, то соответствующая информация будет дана довольно кратко. Несмотря на это, проблем с пониманием основных приведенных здесь концепций возникать не должно. [c.236] Вернуться к основной статье