Конвекция от кругового цилиндра

Исследование влияния вибрации и вращения поверхности нагрева. Выше было показано влияние искусственной турбулизации потока на интенсивность конвективного теплообмена. Создание закрученного потока повышает скорость движения потока жидкости, что приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи. Такого же увеличения скорости можно достигнуть не за счет движения среды, а за счет движения поверхности теплообмена. Так, при вращении цилиндра в неограниченном объеме частицы жидкости вследствие вязкости вовлекаются в круговое движение. Частицы жидкости, находящиеся на поверхности, движутся с такой же скоростью, с какой вращается контур цилиндра по мере удаления от поверхности скорость движения жидкости уменьшается, а вдали от нее практически отсутствует. Вращение цилиндров производится электромотором через шкив или мотор постоянного тока, позволяющие изменять скорость вращения. Вращение цилиндра приводит к значительному увеличению скорости обтекания цилиндра, а следовательно, его теплоотдачи. При этом увеличение скорости не сопровождается повышением гидравлического сопротивления, определяемого формой тела. Опытное исследование теплоотдачи одиночных цилиндров при их вращении и вибрации проводилось в ряде работ Л. 3, 4] в условях свободной, вынужденной, а также при одновременном действии обоих видов конвекции. Общий эффект теплоотдачи определяется всеми указанными факторами. При обработке опытных данных имеется возможность сохранить вид прежних расчетных уравнений и с учетом интенсификации конвективного теплообмена дополнительной скоростью. [c.223]

Возникает сложная проблема определения реализующегося в действительности горизонтального масштаба периодических движений, а также их структуры. Эта проблема (упорядоченные структуры, возникающие в результате неустойчивости основного состояния) не составляет специфики только конвекции в горизонтальном слое, подогреваемом снизу. Аналогичная задача отбора надкритических движений возникает при исследовании других ситуаций, среди которых назовем устойчивость плоскопараллельных потоков и кругового течения Куэтта между вращающимися цилиндрами устойчивость поверхности раздела, в частности, поляризующихся жидкостей во внешних полях устойчивость фронта пламени различные виды поверхностной турбулентности и т. д. [c.146]

Наиболее детальные иллюстрации перечисленных выше сценариев были получены при специальных измерениях потери устойчивости кругового течения Куэтта (в зазоре между двумя коаксиальными вращающимися цилиндрами) и нагреваемого снизу слоя жидкости (развития термической конвекции). [c.139]

Свободная конвекция от горизонтального цилиндра. Круговой цилиндр диаметром 6 см и длиной 60 см равномерно нагрет ло температуры, превышающей температуру окружающего воздуха на 9°С, что дает число Грасгофа, равное 30000. Интерферограмма демонстрирует тепловые пограничные слои, сливающиеся сверху и соэлаюише стационарный ламинарный факел, аналогичный показанному на фото 203. Фото U. Grigiill, W. Hauf [c.123]

Известны результаты исследований теплопередачи при дозвуковых скоростях для изолированных плохо обтекаемых тел, таких, как пластины или круговые цилиндры с осями, перпендикулярными направлению потока, сферы, а также пучки цилиндров или труб с осями, перпендикулярными направлению потока. Кроме того, были выполнены исследования теплопередачи со ступенчатым изменением теплового потока при дозвуковых скоростях. При малых скоростях потока теплопередача в областях отрыва обусловлена главным образом конвекцией, но так как в большинстве случаев возможен только приближенный расчет, за исключением простых оценок, подавляюш,ее число исследований относится к экспериментальным. [c.95]

Вынужденная конвекция. Экспериментально установлено, что если жидкость (или газ) с те.мпературой t/,, быстро движется по поверхности твердого тела, то количество тепла, теряемого с его поверхности, выражается формулой (9.1), причем коэффициент теплообмена И зависит от скорости движения и природы жидкости, а также от формы поверхности. Большинство экспериментов было проведено с жидкостью, движущейся внутри трубок с круговы.м сечением, и с жидкостью, обтекающей цилиндры с круговы.м сечением в направлении, перпендикулярном оси цилиндра. На основании полученных результатов были найдены соотношения, приближенно определяемые степенными законами следующих типов [c.27]

Может оказаться, что при этом одновременно будет а (Rei r) = ==0, так что и в целом X (Rei r)=0, значит, A t) = и и(х, t) = = fo(x), т. е. возмущенное поле скорости Uo(x)+u(x, /)=uo(x)-b + fo(x) описывает новое стационарное течение тогда говорят, что при Re = Rei r происходит бифуркация смены устойчивости. Такая бифуркация наблюдается, например, при развитии термической конвекции в слое жидкости, подогреваемом снизу (где из состояния покоя uo(x)=0 сначала образуется стационарная конвекция в виде роликов или ячеек Бенара), а также в течении Тэйлора,, т. е. круговом течении Куэтта между двумя коаксиальными вращающимися цилиндрами (где из стационарного ламинарного течения образуются стационарные тороидальные роликовые вихри Тэйлора). Эти течения мы подробно рассмотрим ниже. [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...