Термометрия пограничный слой

Температура термометра, помещенного в рабочую часть, также приблизительно равна температуре торможения. Это объясняется образованием у стенок трубы и термометра пограничного слоя, в котором обтекающий газовый поток полностью затормаживается. Таким образом, неподвижный термометр не мо- [c.20]

Температура термометра, помещённого в рабочую часть, также приблизительно равна температуре торможения. Это объясняется образованием у стенок трубы и термометра пограничного слоя, в котором обтекающий, газовый поток полностью затормаживается. Таким образом, неподвижный термометр не может измерить температуру в потоке таза. По тем же причинам поверхность тел, движущихся с большой скоростью в воздухе, бывает сильно разогрета. Например, поверхность снаряда, вылетающего из ору- [c.16]

Подставляя численные значения Ь и tu найдем, что, например, для воздуха при i — 2=Ю0°С Д==0,4%. В процессах тепло-и массообмена при непосредственном контакте воздуха и воды и атмосферном давлении разность температур на границах пограничного слоя насыщенного воздуха практически не превысит указанной разности, так как температура воды при данном давлении может меняться от О до 100 °С, а температура газа по смоченному термометру — в тех же пределах. Поэтому степень нелинейности распределения температуры в слое будет того же порядка. Ввиду ее незначительности можно считать распределение температуры в слое линейным. [c.35]

Рассмотрим распределение потенциалов переноса в пограничном с жидкостью слое газа. Для этого проследим тепло- и массо-обмен отдельно мелких и крупных капель воды в потоке воздуха, например, при tж <. /м. Температура мелких капель при контакте с воздухом быстро стремится к температуре воздуха по смоченному термометру t . Прогрев капель происходит через поверхность их пограничного слоя, температуру которо. они в конечном счете и принимают, т. е. температура tu на этой поверхности существует в течение всего процесса прогрева капель, как бы скоротечен он ни был. При этом, поскольку температура ty, отвечает состоянию насыщения газа (tu, йм), то, естественно, она имеет место на границе насыщения, между слоем ненасыщенного и слоем насыщенного газа. [c.35]

Во ВХОДНОМ И ВЫХОДНОМ сечении аппарата температуру газа по смоченному термометру считаем постоянной и равной соответственно tn, и 2м. Температуру жидкости во входном и выходном сечении аппарата также считаем постоянной и равной соответственно (ж. и и /ж. к- Из этой ПОСЫЛКИ следует, что все изменение температуры (от температуры жидкости до температуры газа) приходится на пограничный слой. [c.50]

В нашем изложении описанные обстоятельства представляют интерес по двум причинам. Во-первых, очень серьезным оказывается вопрос об интерпретации температурных измерений в быстротекущих потоках, поскольку любой датчик температуры показывает температуру меледу термодинамической (ее называют иногда статической температурой) и температурой торможения (здесь не затрагивается возможное влияние излучения). Для пластинчатых термометров (чувствительный элемент которых представляет собой тонкую пластинку, обтекаемую в продольном направлении) коэффициент восстановления г равен единице при Рг=1 и с хорошим приближением вычисляется по формуле г = КРг. Папример, для воздуха при Рг = 0,72 получаем г = 0,84. Этот результат, полученный теоретически и подтвержденный экспериментально, относится к умеренным значениям Re, когда пограничный слой ламинарен. [c.140]

Для пластинчатых термометров, чувствительный элемент которых представляет собой тонкую пластинку, обтекаемую в продольном направлении, коэффициент восстановления г равен единице при Рг = 1 и равен 0,84 при Рг =0,72 (воздух). Этот результат, полученный теоретически и подтвержденный экспериментально, относится как к несжимаемому, так и к сжимаемому течению вдоль пластины при небольших значениях Ке (ламинарный пограничный слой). Для тонких проволочных термопар, обтекаемых воздухом в поперечном направлении, из опыта было найдено, что г =0,76. Как видим, величина г зависит от формы измерителя температуры и от числа Рг. В некоторых случаях на г существенно влияют также Ке и М. [c.134]

Результаты многих работ [1—4], в которых изучалось развитие пограничного слоя на стенке ударной трубы с помощью тонкопленочных термометров сопротивления, показали, что температура поверхности стенки трубы (или датчика) может быть замерена очень точно. [c.100]

Иногда при расчете процессов тепло-и массообмена, например, в контактных аппаратах кондиционирования воздуха, используют разности t — tx, d — йж [26]. Эти разности имеют ту особенность, что они могут менять свой знак в одном и том же процессе тепло-и массообмена. Например, разность d — dm меняет знак при нагреве воды от температуры ниже точки росы начального состояния воздуха до температуры, которая меньше начальной температуры воздуха по смоченному термометру, но больше температуры точки росы. Это ослох<няет расчет, так как возникает необходимость в разделении реактивного пространства аппарата на отдельные участки и т. д. В то же время разности — d и ttA — tx никогда не меняют знака и ими удобно пользоваться в расчетах. Другие разности, d — d,K и t — U, тоже не меняют знака, но при определении dx необходимо учитывать дополнительные условия (влияние скачка влагосодержания, изменение температуры в пограничном слое жидкости и др.), а температура газа t не определяет его энтальпии. Разделение же и взаимо-увязка теплообмена по явной и скрытой теплоте делается обычно при упрощающих предпосылках об отсутствии указанного сложного распределения потенциалов в пограничном слое, что в конечном итоге приводит к эмпирическим формулам и узким диапазонам их применения. Поэтому рекомендуется использование разностей d — d, U — tx- [c.37]

Изменение температуры газа по сухому термометру происходит в другом пограничном слое — слое ненасыщенного газа (рис. 2-1). Это изменение — от температуры на границе до температуры t в потоке газа — вызывает соответствующее распределение концентраций пара и влагосодержания газа. При движении жидкости в аппарате влагосодержание газа на границе пограничных слоев насыщенного и ненасыщенного газа меняется в процессе тепло- и массообмена от i/ до (согласно соответствующим этому влагосодержаиию температурам iiM и [c.50]

На границах пограничных слоев отчетливо формируются две разности температур разность между температурами газа по сухому и смоченному термометрам и разность между температурой газа по смоченному термометру и температурой жидкости (рис. 2-1). Первая разность не определяет тепломассообмен, так как входящая в нее температура газа по сухому термометру не определяет энтальпию газа. Вторая разность определяет тепломассообмен, так как входящие в нее температуры однозначно определяют энтальпию каждой среды газа и жидкости. Есть еще третья разность — между температурой газа по сухому термометру и температурой жидкости. Эта разность не является движущей силой полного теплообмена, так как, во-первых, температура газа по сухому термометру не определяет его энтальпию во-вторых, эта разность может иметь знак, не соответствующий направлению процесса тепломассообмена, ибо эти температуры газа и жидкости связаны через равновесн ю температуру tw, т. е., как видно из рис. 2-1, не имеют между собой непосредственной связи. [c.51]

Ввиду полидисперсности капель и разнонаправленности процессов изменение температур и концентраций в пограничных слоях сред существенно неоднородно. Более того, вне пограничного слоя температуры сред непостоянны, а слой вряд ли имеет четкие границы. В некоторых случаях при значительном количестве мельчайших капель с большой кривизной поверхности вследствие больших парциальных давлений концентрация пара и температура газа по смоченному термометру может отличаться от тех же параметров, вычисленных для плоской поверхности раздела фаз. Принятая модель интегрально учитывает изменение температур во входном и выходном сечении аппарата, предполагает постоянство температур внутри капель жидкости и в промежутках между ними, заполненных газом. Модель является расчетно-условной и позволяет выполнить аналитический вывод теоретических зависимостей, необходимых для практических целей. Их соответствие экспериментальным данным может служить основанием для оценки пригодности принятой модели. [c.52]

Решим задачу применительно к плоскому ламинарному слою, характерному для тепло- и массообмена в контактных аппаратах. Для этого рассмотрим канал аппарата с плоскопараллельной насадкой при переменных параметрах сред, причем сначала его входной участок, до смыкания пограничных слоев газа. Распределение параметров в слое вдоль потока газа представим в виде кусочнопостоянной функции, т. е. будем считать параметры постоянными по оси X в пределах каждого участка (шага) Axi, на которые разбивается вся длина канала. Выделим, как это было сделано выше, слой насыщенного газа. При этом параметры насыщенного газа на нижней границе слоя (/ж, d , 1ж) соответствуют температуре поверхности жидкости, на верхней — температуре газа по смоченному термометру, которая является постоянной для остального (ненасыщенного) ядра потока, так как один и тот же объем ненасыщенного газа (в пределах Ддс,) не может иметь сразу две различные температуры по смоченному термометру. Следовательно, постоянными для него будут также влагосодержание йщ и энтальпия / . [c.115]

При этом принимается, что темшвратура на -поверхности испарения равна температуре мокрого термометра. Вследствие малой толщины пограничного слоя тела распределение температуры в нем происходит по линейному закону. В этом случае (17) можно написать [c.25]

Нанесение термочувствительных красителей [1.34, 1.35], жидких кристаллов [1.36] или люминофора [1.37-1.39] непосредственно на исследуемую поверхность не только исключает электрические помехи, но и полностью решает проблему теплового контакта. Такой способ можно применять для термометрии в случаях, когда свойства поверхности не влияют на теплообмен (например, при атмосферном давлении, когда лимитируюш,ей стадией теплообмена является перенос энергии через пограничный слой). Если же наличие дополнительного слоя изменяет характеристики теплообмена (например, коэффициент тепловой аккомодации энергии налетаюш,их частиц при низких давлениях), нанесение термочувствительных материалов на поверхность теряет смысл, поскольку здесь процесс измерения суш,ественно влияет на исследуемое явление. [c.15]

При тщательном анализе динамических характеристик термобаллона следовало бы учесть распределенный характер термического сопротивления ртути, стенки и внешнего пограничного слоя, а также термическое расширение стального термобаллона и гидравлическое сопротивление в капиллярной трубке, связывающей термобаллон с трубкой Бурдона [Л. 27, 28]. Последний фактор, как указывается в работе Эйкмапа и Верхагена [Л. 281, является, по-видимому, наиболее существенным. Они показали, что капилляр длиной 3 м имеет постоянную времени 0,55 сек, а некоторые манометрические термометры имеют капилляры длиной до 30 м. [c.315]

При помощи ударной трубы возможно создание высокотемпературных потоков газа в широком диапазоне плотностей. Несмотря на кратковременность процесса, быстродействующая аппаратура дает возможность проводить тепловые замеры. Более того, кратковременность действия потока имеет даже определенные преимущества, так как с высокой точностью позволяет считать процесс передачи тепла стенкам одномерным. Результаты многих работ [1—4], в которых изучалось развитие пограничного слоя и теплообмен на стенке ударной трубы с помощью тонкопленочных термометров сопротивления, показали, что температура поверхности стенки трубы может быть измерена очень точно. Поэтому в настоящее время появилось два метода измерения коэффициентов переноса, в основе которых лежат результаты измерений теплопередачи к стенкам ударной трубы. Впервые численное решение задачи теплообмена было получено в работе [5] и экспериментально проверено в работе 61, в которой авторы измерили теплообмен в критической точке тупоносого тела, помещенного в ударную трубу. Результаты работы 6] в основном подтвердили теорию, изложенную в работе [5], но при этом обнаружилось, что теплообмен в сильной степени зависит от числа Ье (числа Люиса) и вязкости газа поэтому получить данные о коэффициенте вязкости высокотемпературного газа в невоз-ыущенном потоке было практически невозможно. Авторы работы [7] используя теорию, предложенную в работе [5], а также результаты работы [8], дающей теоретический анализ ламинарного пограничного слоя на стенке ударной трубы, показали, что тепловой поток на боковой стенке очень слабо зависит от числа Люиса. Поэтому в соотнощении для теплообмена единственной неизвестной можно считать коэффициент вязкости в невозмущенном потоке. Это позволило им, используя данные по определению теплового потока к стенкам ударной трубы, при сравнении с численными решениями уравнений пограничного слоя на стенках получить экспериментальные результаты по определению коэффициента вязкости диссоциированного кислорода. Оценивая результаты эксперимента, они пришли к выводу, что на теплообмен к боковой стенке очень слабо влияет фитерий Прандтля, число Люиса, а лучистый тепловой поток в диапазоне температур 2000—4000° К еще пренебрежимо мал. Погрешность экспериментальных данных о вязкости, полученных по этой методике, оценивается авторами в пределах 16%- Сравнение полученных опытных данных с данными, рассчитанными по формуле [c.217]

Для фрагмента высотой 6 м измерения проводились с помощью 45 хромель-алюмелевых термоэлектрических термометров в пяти уровнях по высоте. Дополнительный нижний и верхний уровень размещался у поверхностей на расстоянии теплового пограничного слоя, толщина которого оценивалась по соответствующим формулам, приведенным в разд. 3.1 и 3.2. Для измерения температуры газа в объеме использовались термоэлектрические термометры диапазоном 1,2 мм. Для измерения температуры уходящих и входящих газовых потоков через проемы помещения использовались аналогичные термоэлектрические термометры, которые устанавливались на оси проема в равномерно распределенных уровнях. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...