ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплоотдача при свободном движении жидкости в большом объеме из "Теплопередача " В этом параграфе будет рассмотрено свободное гравитационное течение для наиболее простых геометрических форм поверхности твердого тела (вертикальная плита, горизонтальный цилиндр). Предполагается, что объем жидкости настолько велик, что свободное движение, возникающее у других тел, расположенных в этом объеме, не сказывается на рассматриваемом течении. Как и при вынужденной конвекции, свободное движение жидкости может быть как ламинарным, так и турбулентным. [c.219] Расположим начало координат у нижней кромки пластины ось X направим вдоль пластины, а ось у — нормально к поверхности пластины (рис. 10-1). Будем полагать, что пластина вдоль оси z бесконечна. Процесс стационарный. [c.220] Примем следующие граничные условия для скорости ы)х = 0 как при у=0, так -и при у= б. Отметим, что строго говоря, при у = 6 (0=0) скорость может быть не равна нулю. Это объясняется действием сил вязкости. Движущиеся частицы могут увлекать за собой слои жидкости, находящиеся в изотермических условиях. [c.221] На рис. 10-2 приведено распределение скоростей согласно уравнению (10-5). Здесь же представлена кривая температур согласно уравнению (10-1). Максимум скорости соответствует г/=0,38б= -3. [c.221] Таким образом, при принятых условиях величина средней температуры слоя не зависит от координаты х. [c.222] Постоянную интегрирования с найдем из условия, что при л = 0 8=0. [c.223] Как следует из уравнения (ЮнП), Ыпх = (Ог Рг). Такой же результат дает теория подобия. [c.223] В рассматриваемом случае температуры 4 и постоянны, следовательно, неизменен и температурный напор с = с— о- При этом осреднение коэффициентов теплоотдачи по уравнениям (6-1) и (6-2) дает один и тот же результат. [c.223] Коэффициенты пропорциональности в формулах (10-11) и (10-12) нуждаются в некоторых уточнениях. [c.223] Здесь определяющей является температура жидкости за пределами движущегося слоя (Ргс выбирается по местной температуре стенки). Определяющий размер — продольная вдоль потока координата, отсчитываемая от места начала теплообмена. На рис. 10-4 формула (10-13) сопоставлена с опытными данными. [c.224] Здесь определяющей температурой по-прежнему является температура жидкости за пределами движущегося слоя, определяющий размер —длина пластины, отсчитываемая от начала теплообмена. [c.224] Определяющие температура и линейный размер выбраны так же, как и в формуле (110-13). [c.225] Теплоотдача при переходном режиме свободного движения вдоль вертикальной пластины. Согласно опытным данным различных исследователей переходный режим имеет место при примерно 10 Огжя Ргж 6-10 °. Переходный режим отличается неустойчивостью процесса течения и теплоотдачи п, как следствие, большим разбросом опытных точек. [c.225] В некоторых случаях, как это имело место в опытах [Л. 213] (рис. 10-4), ламинарное течение сохраняется и при числах Огж=сРгж, больших 10 . Развитое же турбулентное течение может наступить и при числах Огж Рг, меньших б -10 °. [c.225] Переходная область течения имеет место на определенной длине стенки. В среднем теплоотдача при переходном режиме возрастает от величины, соответствующей ламинарному течению, до величины, соответствующей турбулентному движению жидкости. [c.225] Наибольшее и наименьшее значение коэффициента теплоотдачи в переходной области можно определить соответственно по уравнениям (10-15) и (10-13). [c.225] Изменение коэффициента теплоотдачи при подъемном свободном движении вдоль вертикальной стенки и связь этого изменения с характером движения показаны на рис. 10-5. [c.225] Рисунок 10-5 показывает зависимость а только от х. Переменность физических параметров и М по высоте может привести и к изменению коэффициентов теплоотдачи. [c.225] В формуле за определяющую принята температура жидкости или газа вдали от трубы, в виде определяющего размера берется диаметр трубы. [c.226] Вернуться к основной статье