ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Литература к главе из "Теория пограничного слоя " Течения, единственной причиной которых является неодинаковость плотности, вызванная разностью температур, называются естественными конвективными течениями в отличие от вынужденных конвективных течений, вызываемых внешними причинами. Естественное конвективное тече-ние возникает, например, около вертикально 11оставленной нагретой пластины или около горизонтально расположенного нагретого цилиндра и обладает обычно свойствами, характерными для пограничного слоя, особенно в тех случаях, когда коэффициенты вязкости и теплопроводности малы. [c.299] Решения этих уравнений для различных значений числа Прандтля графически изображены на рис. 12.21 и 12.22. [c.300] На рис. 12.25 результаты теоретического расчета коэффициента теплопередачи при свободном конвективном течении сравнены с измерениями, выполненными Э. Р. Г. Эккертом и Т. В. Джексоном на нагретых вертикальном цилиндре и плоских пластинах. При вг Рг Ю течение ламинарное, при 6г Рг 10 течение турбулентное. Совпадение измерений с теоретическим расчетом весьма хорошее. [c.302] Ламинарный температурный пограничный слой на нагретом теле при естественной конвекции очень просто сделать видимым посредством шлирного метода, указанного Э. Шмидтом [ ]. Для этой цели параллельно поверхности, отдающей тепло, направляется параллельный пучок света. Этот пучок, проходя в нагретом пограничном слое, дает на экране позади тела теневое изображение, позволяющее судить о толщине температурного пограничного слоя и о местном коэффициенте теплопередачи. Такое теневое изображение возникает следующим образом. Вследствие градиента плотности в направлении, перпендикулярном к нагретой поверхности, лучи света отклоняются наружу, и притом сильнее всего там, где градиент плотности имеет наибольшее значение, т. е. непосредственно около тела. Если экран достаточно удален от тела, то изображение всего пространства, занятого нагретым слоем, получается на экране в виде темного ядра, заключающего в себе и изображение нагретого тела. Лучи света, отклоненные из температурного поля наружу, дают на экране светлую зону, окружающую темное ядро. Внешняя граница светлой зоны очерчивается теми лучами, которые прошли около самой поверхности нагретого тела. Их отклонение пропорционально градиенту плотности у поверхности и, следовательно, местному коэффициенту теплопередачи. На рис. 12.26 изображен такой шлирный снимок температурного пограничного слоя на вертикально поставленной нагретой плоской пластине. Контур пластины внутри темного ядра обозначен белыми штрихами. Очертания границ темного ядра и светлой зоны показывают, что толщина температурного пограничного слоя пропорциональна х 1 , а местный коэффициент теплопередачи пропорционален На рис. 12.27 изображен снимок того же пограничного слоя, полученный Э. Зёнгеном и Э. Эккертом [Щ методом интерференционных полос. [c.303] Вернуться к основной статье