Тепловой поток в стенку, влияние

Допущение о равенстве температуры вдуваемого газа на выходе из пористой стенки температуре внешней поверхности стенки требует экспериментальной проверки в каждом случае, поскольку на теплообмен между газом и стенкой внутри пористого материала влияют пористость, длина капилляров, соотношение между длиной и диаметром капилляров и расход охладителя. В частности, это условие выполнялось в (Л. 79] при толщине стенки не менее 8 мм. На рис. 11-26 показано влияние на теплообмен вдува воздуха в турбулентный пограничный слой на конусе, цилиндре и пластине, обтекаемых воздушным потоком при М1 = 0—8,1. Вдув уменьшает тепловой поток в стенку. Однако последний не зависит от [c.375]

Для расчета оттоков тепла к стенкам бака и к жидкости в об-ш,ем случае необходимо рассматривать нестационарное трехмерное температурное поле в газовой подушке. Однако в практических расчетах нас обычно интересуют не температурные поля, а лишь изменение по времени средней температуры газа и тепловых потоков в стенку и зеркало. Поэтому в инженерной практике вводится средняя температура газа Ть, а влияние реального трехмерного температурного поля учитывается зависимостью коэффициента теплоотдачи от граничных условий, геометрии бака, зависимости свойств газа от температуры и т. д. [c.210]

Особенность обтекания затупленного тела заключается также в том, что под влиянием затупления изменяется характер течения в пограничном слое. Вследствие уменьшения чисел Рейнольдса, подсчитываемых по скорости в высокоэнтропийном слое, ламинарный пограничный слой переходит в турбулентный гораздо ниже по течению, т. е. протяженность ламинарного слоя возрастает. Это способствует снижению трения и, как следствие, тепловых потоков к стенке. [c.493]

Число Прандтля Рг определяется при температуре стенки. Отношение (Рг /Рг ,) учитывает влияние направления теплового потока в формуле (10.1) аналогичная поправка имела вид (М-/М )" - [c.189]

Тепловой поток слабо влияет на гидравлическое сопротивление при движении жидких металлов, так как профиль температуры в потоке мало зависит от него. Благодаря высокой теплопроводности жидкого металла при движении его в трубе температура в пристенных слоях не может значительно отличаться от температуры в ядре потока и, следовательно, вблизи стенок не могут возникнуть слои с большой (малой) вязкостью по сравнению с ядром потока, не может произойти искажения профиля скорости, поэтому тепловой поток не оказывает влияния на гидравлическое сопротивление. [c.197]

Числа Нуссельта и коэффициенты влияния при г =0,20 полностью развитое турбулентное течение в кольцевом канале постоянная плотность теплового потока на стенке [c.216]

Собственные значения и постоянные для случая постоянной плотности теплового потока на стенке можно найти в оригинальной работе [Л. 25]. Однако удобнее использовать непосредственно числа Нуссельта и коэффициенты влияния, которые приведены в табл. 9-9. [c.231]

Теплоотдача при постоянной плотности теплового потока на стенке, рассчитанная по этому уравнению, приблизительно на 4% выше, чем теплоотдача при постоянной температуре пластины. Напомним, что при ламинарном пограничном слое эта разница составляла 36%. Теплообмен при внешнем турбулентном пограничном слое, как и при течении в трубах, значительно менее чувствителен, к изменению температуры стенки, чем при ламинарном, особенно при высоких числах Прандтля. Напротив, при низких числах Прандтля влияние изменения температуры стенки на турбулентный пограничный слой достаточно велико. [c.294]

Второй кризис кипения. Минимальные значения теплового потока в зависимости q = f At) на рис. 4-2 характеризуют второй кризис кипения. Этот тепловой поток ( кр2) соответствует обратному переходу пленочного режима кипения в ядерный режим и отличается значительно меньшей величиной, чем крь Это явление объясняется тем, что на границе раздела парового слоя с жидкостью возникают капиллярные волны, отличающиеся большой устойчивостью. Поэтому требуется значительное охлаждение стенки (снижение теплового потока) для того, чтобы изолирующее влияние паровой пленки стало уменьшаться, чтобы вновь имело место 246 [c.246]

Необходимо отметить, что в приведенных зависимостях под удельным тепловым потоком до понимают тепловой поток от стенки к рабочей среде. Влияние аккумулирующей способности стенки, которым нельзя пренебречь и в испарительных системах, следует учитывать в соответствии с рекомендациями, изложенными в разделе 7.13. [c.165]

При увеличении теплового потока на стенке ст зона термокинетического кризиса (кризиса второго рода) сдвигается против потока из области дисперсно-кольцевого режима течения с тонкой пленкой в зону кольцевого течения с развитой волновой структурой на поверхности пленки, оказывающей существенное влияние на теплообмен. [c.101]

В области паросодержаний, где переход на пленочное кипение сопровождается резким повышением температуры стенки, важно иметь достоверные данные по критическим тепловым потокам с учетом влияния всех параметров. Определение коэффициентов теплообмена здесь (по крайней мере для воды) существенной роли не играет, ибо при нормальном пузырьковом кипении они настолько велики, что разность температур стенка — жидкость не превышает 15—20° С даже при тепловых потоках, близких к критическим. С другой стороны, при переходе за критическую плоскость теплового потока коэффициенты теплообмена настолько снижаются, что температура стенки превышает допустимые значения с точки зрения прочности металла. [c.242]

При применении метода толстостенной трубы основными источниками погрешностей являются неучет тепловых потоков в осевом направлении и нарушение однородности температурного поля при закладке термоэлектрических преобразователей вблизи внутренней поверхности трубы. Влияние осевых потоков выясняется (и по необходимости учитывается) в результате расчета температурного поля в стенке трубы (см. п. 6.3.2). Влияние нарушения однородности температурного поля при закладке термоэлектрических преобразователей косвенным образом учитывается в коэффициентах А в (6.24). [c.393]

Для выявления влияния вязких эффектов на тяговые характеристики сопел с внезапным сужением и тепловые потоки к стенкам было проведено численное моделирование течения вязкого газа в них, а также в сравниваемых с ними традиционных соплах с плавным сужением. Идеальное и вязкое течения в соплах с внезапным сужением рассчитывались при трех типах сверхзвуковых контуров оптимальных, близких к оптимальным (с начальным участком постоянного давления) и оптимальных при равномерном звуковом потоке в начальном сечении. Оптимальные контуры расширяющихся частей сопел с плавным сужением строились с изломом и без излома в их начальных точках. Излом запрещался заданием минимально допустимого радиуса кривизны искомого контура. [c.332]

В табл. 12.1 показано влияние параметров 7V и ю на плотности кондуктивного, радиационного и полного тепловых потоков в плоском слое с черными стенками при то =1-, 0i = 1, [c.509]

В этой главе будет рассмотрено влияние теплового излучения на перенос тепла и распределение температуры в пограничном слое, образующемся при течении излучающей, поглощающей и рассеивающей жидкости. При высоких температурах тепловое излучение изменяет профиль температуры в пограничном слое, что в свою очередь приводит к изменению величины теплового потока к стенке. В этом случае необходимо решать задачу о совместном действии конвекции и излучения. Работа [1] была одной из первых, в которой исследовалась взаимосвязь конвективного и лучистого переноса тепла в случае одномерного течения Куэтта. В ней было показано, что расчеты, основанные на допущении об отсутствии взаимодействия между конвекцией и излучением, дают завышенные значения суммарного теплового потока. [c.524]

Для иллюстрации этого положения в табл. 13.1 приведены градиенты температуры, безразмерные плотности радиационного и полного тепловых потоков на стенке при 0гс = 0,1 и 0,7 для чисто поглощающей и излучающей жидкости (м = 0) и черной стенки (при iV = 0,1, Рг=1). Результаты точного решения приведены при нескольких различных значениях Из этой таблицы видно, что расчет градиента температуры на стенке с использованием приближения оптически толстого слоя дает большую ошибку, так как это приближение несправедливо вблизи границ. Однако это приближение может оказаться полезным при исследовании общих закономерностей влияния излучения на профиль температуры в пограничном слое. [c.552]

Уравнение (5-73) выражает плотность теплового потока на стенке на расстоянии л от начала теплообмена, под влиянием скачкообразного изменения температуры (7 — Г,). В более общем случае изменение Т — Ту, — Г,) на величину Д7" ( ) при = 5 вызовет изменение плотности теплового потока на величину Д (л ) [c.175]

Влияние других факторов на тепловые потери в стенках дугового канала, например завихренности потока плазмообразующего газа, давления и т. д., здесь не рассматривается. [c.136]

На рис. 11-37 показана плотность теплового потока по данным расчета [Л. 299] при температуре стенки, равной статической температуре основного потока Туз=Т],) и температуре торможения основного потока (7 и,= 7 ю). При Тю=Т1 стенка охлаждена (нижняя часть рисунка), термическая диффузия увеличивает тепловой поток в стенку при всех значениях Реж-ж, и 6. В этом случае оба члена правой части (11-13) отрицательны тепловой поток от термической диффузии накладывается на тепловой поток теплопроводностью. Однако влияние термической диффузии на плотность теплового потока уменьшается по мере увеличения параметра вдува, так как увеличивается член, определяющий концентрацию гелия на стенке [член (1—21 ) в уравнении (11-13)]. Уменьшение теплового потока в стенку с увеличением параметра вдуша наблюдается при всех числах Рейнольдса. [c.390]

Пористое охлаждение при ламинарном пограничном слое на стенке изучалось в ряде работ [Л. 60, 80, 97, 168, 169]. Установлено, что градиент давления оказывает значительное влияние на расход охладителя. При отрицательных градиентах давления тепловой поток в стенку увеличивается почти в 2 раза по сравнению с плоской пластиной при одинаковых расходах охладителя. При небольших положительных градиентах давления тепловой поток в стенку уменьшается на 25% по сравнению с плоской пластиной. Напряжение трения на стенке ведет себя аналогично тепловому потоку, но более существенно изменяется с изменением градиента давления, чем тепловой поток. Толщины потери импульса и вытеснения при отрицательных градиентах давления уменьшаются приблизительно до 1/3 их значений па плоской пластинс, хотя толщина теплового пограничного слоя из.меняется мало. При положи-260 [c.260]

Уравнение для турбулентной вязкости использовано для исследования развитого течения проводящей жидкости в продольном магнитном поле. Проведен анализ рептения этого уравнения в области перехода от ламинарного режима течения к турбулентному. Изучено влияние магнитного поля на локальные и интегральные характеристики течения. Выполнен расчет конвективного теплообмена для течения жидкого металла при постоянном тепловом потоке в стенку. Показано, что расчетные данные хороню согласуются с результатами экспериментов в пЕироком диапазоне изменения определяющих параметров. [c.564]

Из соотношения (3-4-22) следует, что при направлении теплового потока в стенку дТ ду> 0) и при вдуве легких газов (а < 0) диффузионный ермоэффект увеличивает общий тепловой поток, а при вдуве тяжелых газов (а >0) — уменьшает, причем при вдуве легких газов влияние диффузионного термоэффекта должно быть больше, так как при этом термодиффузия увеличивает общий диффузионный поток / кроме того, для смеси с легкими газами а значительно больше по абсолютному значению, чем для смеси тяжелых компонентов (рис. 3-38). [c.260]

Коэффициенты пропорциональности в формулах (10-11) и (10-12) нуждаются в некоторых уточнениях. Формулы (10-11) и (10-12) получены при ряде упрощающих допущений. В частности, при выводе этих формул не учитывались силы инерции. Расчеты, проведенные с учетом сил инерции, показывают, что коэффициент пропорциональности Б формулах (10-11) или (10-12) зависит от числа Прандтля. Результаты точных решений, выполненных Польгаузеном, Шу, Саундерсом, Греггом и Спэрроу, приведены на графике рис. 10-3 по данным - [Л. 88]. Здесь tf=NUa (Grj Pr) 0 25 Наиболее существенно проявляется влияние инерционных сил при небольших значениях чисел Прандтля. Кроме того, из рис. 10-3 следует, что интенсивность теплоотдачи при постоянной температуре стенки примерно на 7% меньше, чем при постоянной плотности теплового потока на стенке. [c.236]

Из оценок следует, что влияние джоулева нагрева при течении жидких металлов может стать заметным при На 10 . Результаты воздействия магнитного поля на теплоперенос при ламинарном движении жидкости между плоскими пластинами можно проследить на примере гартмановского течения. Из аналитического решения задачи о теплообмене [46] для двух типов граничных условий на непроводящих стенках (заданы постоянная температура или тепловой поток) в области теплового и гидродинамического установления видно, что увеличение На от нуля до бесконечности приводит к росту числа Nu примерно на 31% (от 7,55 до 9,87) для граничных условий первого рода и на 46% (от 8,24 ло 12) для условий второго рода (рис. 3.17). Очевидно, что с ростом На течение переходит от пуазейлевского к стержневому и процесс теплообмена идет так же, как в случае нагрева или охлаждения плоской пластины конечной толщины. При этом, однако, становится необходимым учет джоулева тепла. [c.82]

Известно, что в круглых трубах при нагревании газа ускорение потока увеличивает величину К( = Nu /NUj , а замедление потока — уменьшает. Можно предположить, что аналогичные закономфности должны проявляться и для процесса нестационарного перемешивания в пучке витых труб, т.е. ускорение потока при нагревании газа должно увеличивать коэффициент к = н/ кс> а замедление — уменьшать. В то же время уменьшение температуры стенки при росте G и N = = onst должно приводить к уменьшению коэффициента к. Действительно, при постоянном тепловьщелении при остывании стенки происходит дополнительное вьщеление тепла в поток, что приводит к изменению теплового потока на стенке i/g. При увеличении температуры стенки в случае уменьшения G и N - onst часть выделяемого тепла поглощается стенкой, что должно приводить к увеличению коэффициента к. Таким образом, полученная зависимость для к (5.73) может быть результатом влияния различных параметров, определяющих процесс нестационарного перемешивания теплоносителя в пучках витых труб в соответствии с зависимостью (5.48). [c.178]

Проведенные эксперименты показали, что при турбулентном режиме течения отличие нестационарного коэффициен та теплоотдачи от квазистационарного определяется не законами изменения граничных условий, а лишь скоростями их изменения, т. е. первыми производными от расхода, температуры стенки или плотности теплового потока на стенке. Получены соответствующие безразмерные параметры K g, К(д, определяющие изменение коэффициента теплоотдачи в нестационарных условиях. Проведенные эксперименты и их анализ показали, что влияние изменения трубулентной [c.218]

В качестве примера рассмотрим случай, когда iPr = 0,7 Re=lQ5 6 = 0,20. Из табл. 9-1 определяем значение Nu = = 178, а из табл. 9-2 значение 5i=0,018. Подставляя эти значения в уравнение (9-32), найдем, что местное число Нуссельта изменяется от 162 до 209. Таким образом, даже при 207о-ном изменении плотности теплового потока по окружности трубы изменение местного коэффициента теплоотдачи выражено достаточно отчетливо. Следует ожидать, что влияние неоднородного распределения температуры или плотности теплового потока на стенке по окружности трубы будет сильнее при низких и слабее при высоких числах Прандтля. [c.213]

Характер влияния на теплообмен изменения по длине трубы температуры стенки или плотности теплового потока на стенке при турбулентном течении такой же, как при ламинарном. При увеличении плотности теплового потока д"й или температуры стенки 4 вниз по течению коэффициент теплоотдачи а повышается и, наоборот, при уменьшении q"o или U в направлении течения ах также уменьшается. В определенных случаях местный коэффициент теплоотдачи может стать равным нулю или даже отрицательным. Влияние на теплообмен аксиального распределения температуры стенки (или плотности теплового потока на стенке) сильно зависит от числа Прандтля. При очень низких числах Прандтля (жидкие металлы) это влияние может быть весьма существенным, даже большим, чем при ламинарном течении. При числах Прандтля, близких к 1 и более высоких, оно пренебрежимо мало. Область чисел Прантд-ля, в которой аксиальные изменения U или д"о сильно влияют на теплообмен, хорошо видна на рис. 9-9, где показана зависимость отношения Nuh/Nuj от числа Re (параметр — число Рг). При Рг = 0,7 это влияние очень мало. [c.234]

При такой температуре обтекаемой поверхности были получены локальные значения теплового потока, коэффициента теплообмена и числа Нуссельта. При этом оказалось, что имеются точки, в которых коэффициент теплообмена отрицателен или даже терпит бесконечный разрыв, что, конечно, физически неприемлемо. Подобным противоречивым результатам было дано объяснение в работе [Л. 4-2], где рассматривалось обтекание пластины потоком несжимаемой жидкости. Там же был дан качественный анализ, распределения температур в пограничном слое при условии, что температура поверхности изменяется по некоторому заданному закону (рис. 4-1). Можно заключить, что вблизи передней кромки- температурный профиль в пограничном слое близок к типу А (рис. 4т 1), который подобен обычному профилю для постоянной температуры стенки (рис. 4-1). Уменьшение температуры стен-ки вниз по потоку (dT ldx O) оказывает влияние прежде всего в той части пограничного слоя, которая близка к обтекаемой поверхности. К внешним слоям охлаждение проникает только значительно ниже по потоку. Вследствие этого оказывается, что в точке В, где температура стенки совпадает с температурой внешнего потока, (dT/dy)w> , т. е. имеет знак, противоположный знаку градиента в точке А. Тепловой поток у стенки запишем двояко [c.257]

Теплообмен излучением внутри замкнутых цилиндрических систем исследовался многими авторами. Бакли [8], по-видимому, первым решил задачу о теплообмене излучением в длинном открытом с одного конца цилиндре, боковые поверхности которого поддерживаются при постоянной температуре. Он использовал метод экспоненциальной аппроксимации ядра. В работе [13] эта задача решена численно методом последовательных приближений. В работах [5 и 14] рассмотрен цилиндр конечной длины с постоянным тепловым потоком "на поверхности и постоянной температурой поверхности соответственно. В работе [6] исследовано влияние зеркального отражения на теплообмен излучением в открытом с обоих концов цилиндре конечной длины с постоянным тепловым потоком на стенках. [c.216]

Первый член в правой части (7.24) представляет собой локальное число Нуссельта для ламинарного пограничного слоя на плоской пластине при постоянном тепловом потоке на стенке. Второй член учитывает в первом приближении влияние излучения на граничной поверхности на конвективный теплообмен. Сесс [4] показал, что в таком приближении мало пользы из-за медленной сходимости ряда. [c.258]

Критерий Прандтля Рггс определяется при температуре стенки. Отношение (Ргу/Рг ,) учитывает влияние направления теплового потока в формуле (Х-1) аналогичная поправка имела,вид (fX//Hw) . [c.208]

Во многих современных технических устройствах имеет место обтекание жидкостью или газом тел с криволинейной поверхностью, движение жидкостей или газов в каналах переменного сечения и в трубах. Очень часто температура потока отличается от температуры обтекаемой поверхности, и поэтол1у такие течения сопровождаются теплообменом между -потоком и поверхностью твердого тела. Для того чтобы правильно запроектировать такие устройства и обеспечить их надежную работу, необходимо определить трение и тепловой поток на стенке. В случае повышения давления в направлении течения особый интерес представляет выяснение вопроса, происходит или не происходит отрт>1в потока от поверхности тела, и если происходит, то в каком имеиио месте. Прогресс современной техники выдвинул много новых вопросов, в частности определение характеристик потоков при больп1их скоростях, когда диссипация энергии вызывает сильные температурные изменения выяснение влияния отсасывания или вдува л<идкости сквозь поверхность тела и т. д. [c.3]

С этой целью использовали трубы диаметром 10 мм, толщина стенки 0,6 (Л) 1 ( X ) 2,13 (О) 5 (ф) мм. Результаты исследований, представленные на рис. 7.13, подтверждают изложенные прн теоретическом анализе соображения о причинах слабого влияния нестационарности на тепловой поток в этой области стержневого режима. Имевшее место изменение расхода д01дх согласно оценкам, проведенным по зависимости (4.57), также могло влиять на тепловой поток лишь в пределах погрешности экспериментальных данных. Таким образом, в пределах точности проведенных экспериментов в исследованном диапазоне изменения расхода теплоотдача в автомодельной области стержневого режима изменяется в процессе нестационарного охлаждения квазистационарно. [c.201]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...