Метод продольного потока тепла

Метод продольного потока тепла [9]. Схема эксперимента представлена на рис. 17.12. Пос- [c.283]

Рис. 17.12. Схема измерения х методом продольного потока тепла

На рис. 17.13 приведена принципиальная схема установки для определения теплопроводности стационарным методом при продольном потоке тепла [1]. Испытуемый образец 1 ввинчивается в медный блок 2, в котором расположена спираль электронагревателя. Верхняя часть образца помещена в медный блок 3, который охлаждается водой. Зная расход воды и разность температуры воды при ее входе 4 и выходе 5, подсчитывается количество теплоты, проходящее в единицу времени через сечение образца (при условии, что вся теплота без потерь уносится водой). Распределение температур по образцу измеряется термопарами 6, 7, 8. Для уменьшения радиационных потерь имеется трубчатый защитный экран 9. Температура по экрану распределяется так же, как и по образцу, так как внизу экран контактирует с нагревательным блоком, а вверху охлаждается водой до той же температуры, что и блок 3. Вариант этого метода — прибор (рис. 17.14), в котором количество тепла, прошедшего по образцу, определяется количеством электрической энергии, необходимой для нагрева образца, при этом нагреватель 1 расположен внутри образца 2. Холодный конец образца помещается в ванну 3, в которой поддерживается постоянная температура, термопары размещаются в прорезях а—а и Ь—Ь. [c.283]

Метой кратковременного нагрева [9]. Метод кратковременного нагрева используется при продольном и радиальном потоке тепла. Потери на излучение можно сделать минимальными за счет ограничения времени эксперимента. Это достигается кратковременным нагревом одной поверхности тонкой пластинки с помощью ла.м-пы-вспышки или лазера. После локального нагрева образца измеряется температура поверхности, удаленной от источника тепла. Если пренебречь, потерями тепла за вре.мя, необходимое для прогрева поверхности до максимальной температуры, то можно получить простое соотношение между временем т(72), необ- [c.285]

В полной постановке численное решение стационарной задачи получено в работе [81]. Уравнение теплопереноса в этой работе решалось, в отличие от упомянутых выше работ, с учетом поперечного конвективного переноса тепла и продольного переноса тепла теплопроводностью. В вычислительном алгоритме использовался метод Ньютона для решения уравнения Рейнольдса и конечноэлементный метод для решения уравнения теплопереноса. Во входной зоне, где возможно вихревое течение, конвективные члены в уравнении теплопереноса аппроксимировались разностями против потока. Из численных решений следует, что в тяжело нагруженных УГД контактах температура заметно влияет на и это влияние растет с ростом при = О максимальная температура наблюдалась во входной зоне, при = 0,2 — в центре контакта. [c.511]

Параллельно прямой — температуре стенки за участком стабилизации — проводилась линия, соответствующая средней массовой температуре потока. Необходимо отметить, что так как в опытах имели место малые числа Ре, то действительная температура потока должна быть несколько выше за счет продольных перетечек тепла от выхода ко входу. При описанном методе обработки получили число Ки, от которого легко перейти к действительному числу Ки, применяя формулу (8. 2) [c.126]

Использование метода диффузии от системы линейных источников тепла для определения коэффициента /), при нестационарном протекании процесса имеет свои особенности. Это связано, прежде всего, с необходимостью рассматривать в общем случае задачу в сопряженной постановке, так как процессы теплопереноса в теплоносителе и в стенках труб взаимосвязаны, а условия на границе с теплоносителем неизвестны. При использовании модели течения гомогенизированной среды удается избежать необходимости определения полей температур в стенках труб и заранее задать граничные условия, используя понятие коэффициента теплоотдачи, зависящего от граничных условий. При этом тепловая инерция витых труб. учитывается введением в систему уравнений, описывающих нестационарный тепломассоперенос в пучке, уравнения теплопроводности для твердой фазы, а изменение температуры труб во времени и пространстве идентично изменению температуры твердой фазы гомогенизированной среды. Система уравнений (1.36). .. (1.40), приведенная в гл. 1, позволяет рассчитать поля температур теплоносителя и стенки труб (твердой фазы), зависящие от продольной и радиальной координат в различные моменты времени, т.е. решить двумерную нестационарную задачу. В гл. 5 будет рассмотрена система уравнений и метод ее расчета, которые позволяют решить задачу и при асимметричной неравномерности теплоподвода. Однако, как показали проведенные исследования стационарных трехмерной и осесимметричной задач, коэффициент В,, определенный для этих случаев течения, остается неизменным при прочих равных условиях. Поэтому при экспериментальном исследовании нестационарного тепломассопереноса в пучках витых труб целесообразно ограничиться рассмотрением только осесимметричной задачи. Такая задача решена впервые, поскольку все предыдущие исследования ограничивались использованием одномерного способа описания процессов нестационарного теплообмена в каналах, когда рассматривается течение с постоянной по сечению канала скоростью и температурой, которые изменяются только по длине канала. При этом температура стенки определяется из уравнения Ньютона для теплового потока по экспериментальным значениям коэффициента теплоотдачи [24, 26]. [c.57]

В гл. 7 были рассмотрены механизм турбулентного переноса импульса и развитие турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости на продольно обтекаемой гладкой поверхности, а в гл. 9 — теплообмен при турбулентном течении в длинных каналах постоянного поперечного сечения. Для расчета теплоотдачи использовалась аналогия между переносом тепла и импульса в турбулентном потоке. В настоящей главе методы аналогии применяются для расчета теплообмена между гладкой поверхностью тела и турбулентным пограничным слоем. Эта задача отличается от внутренней только тем, что при течении в каналах пограничные слои на стенках развиваются независимо лишь до определенного сечения, в котором они смыкаются. Вниз ио потоку от этого сечения течение устанавливается, т. е. безразмер-ные профили скорости и температуры в сечении не изменяются ио длине канала. В этой главе нас интересует область, в которой пограничный слой на поверхности тела развивается. Предполагается, что пограничный слой достаточно тонкий и не взаимодействует с другими пограничными слоями. [c.280]

Метод стационарного продольного теплового потока можно использовать именно так, как было описано, только в случае, когда определенно известно, что почти все тепло от нагревателя действительно распространяется вдоль образца от горячего конца к холодному. Хотя тепловой обмен через окружающую среду и вдоль электрических подводов можно сделать малым за счет тщательного конструирования и проведения измерений в вакууме, тепловое излучение ограничивает температуру, вплоть до которой можно использовать этот простейший метод. Для очень плохого проводника тепла, например стекла, тепловые потери за счет излучения могут быть [c.15]

Магноны 147, 148 Маттисена правило 190, 211 Медь, решеточная теплопроводность 215, 216, 235 Метод продольного потока тепла 16 [c.282]

Метод радиального потока тепла 9]. Метод продольного теплового потока осложняется тем, что, кроме тепловых потерь, необходимо учитывать тепловое сопротивление контакта, которое может быть весьма значительным, а в месте контакта возникает скачок температур. Во избелсание этого применяется радиальный [c.284]

Метод Стикса—Чесмара [12], На практике часто используются сравнительные методы, когда поток тепла может быть и продольным, и радиальным. По методу продольного потока сравнивают либо температурные градиенты образца из исследуемого материала и эталона с известной теплопроводностью, либо расстояния, [c.285]

Гретц и Нуссельт рассматривали задачу теплообмена более приближенно, чем Л. С. Лейбензон. Приближения их состояли 1) в отвлечении от выделения теплоты внутреннего трения в протекающей жидкости 2) в более простом боковом граничном условии — задании температуры стенки трубы (допущение Гретца) 3) в пренебрежении прироста продольного потока тепла теплопроводностью в сравнении с приростом поперечного потока и в приближенном решении упрощенной краевой задачи теплообмена. Ввиду того, что гипергеометрические функции, в которых выражается решение Л. С. Лейбензона, не табулированы, и это затрудняет проведение практических расчетов, сам Л. С. Лейбензон и его ученик В. С. Яблонский в ряде работ [10] развили приближенные методы (типа метода Нуссельта) решения уравнения теплообмена. Решения оформлены графиками, облегчающими практические расчеты. [c.249]

Метод измерения при низких температурах [9.12]. Метод относится к стационарным с продольным потоком тепла, но его конструктивное решение позволяет из ерять теплопроводность при низких температурах (2—300 К) в условиях одноосного сжатия. [c.58]

Метод радиального потока тепла [9,9]. Недостатком метода продольного теплового потока, кроме трудности учета тепловых потерь, является тепловое сопротивление контакта, которое может оказаться столько значительным, что вызовет скачок температур в месте контакта. Во избежание этого используют стационарные методы с радиальным потоко.м тепла. Если тепло подводится внутрь образца, то излучение и другие потери не влияют на температуру его поверхности. Если нагреватель расположен на оси полого цилиндра и выделяет одинаковое количество тепла вдоль его длины, то тепловой поток на единицу длины в направлении радиуса цилиндра связан с температурами 7V, и Тг измеряемыми на радиусах и г , формулой [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...