Теплоотдача пластины при турбулентном пограничном слое

Теплоотдача пластины при турбулентном пограничном слое [c.330]

Расчет теплоотдачи пластины при турбулентном пограничном слое можно выполнить на основе теории динамического пограничного слоя с использованием интегрального соотношения количества движения, однако отсутствие надежных уравнений для определения напряжения трения на поверхности теплообмена затрудняет этот расчет и заставляет прибегать к информации, полученной из эксперимента. [c.330]

Рнс, 7-11. Теплоотдача пластины при турбулентном пограничном слое. [c.198]

Интенсивность теплоотдачи существенно зависит от природы газа. Из формул (12.23) и (12.26) видно, что уменьшение молекулярного веса охладителя при прочих равных условиях ведет к уменьшению коэффициента теплоотдачи. Это положение иллюстрируется графиками (рис. 12.9), построенными по результатам опытного исследования теплоотдачи на пластине при турбулентном пограничном слое. Линия / соответствует вдуванию гелия в воздух, линия 2— воздуха в воздух. Высокая эффективность использования легких газов для уменьшения интенсивности теплообмена обусловлена, главным образом, большой величиной их теплоемкости. [c.421]

Формула для расчета местной теплоотдачи на плоской пластине при турбулентном пограничном слое, которая приводится в [1] и [5] [c.202]

Теплоотдача от жидкости к пластине определяется характером течения рабочего тела вдоль поверхности. Около пластины образуется пограничный слой, в котором движение может быть как ламинарным, так и турбулентным. Однако и при турбулентном пограничном слое у стенки имеется тонкий ламинарный подслой, представляющий собой главное термическое сопротивление. [c.431]

В 1958 г. опубликованы результаты экспериментального исследования теплоотдачи пластины при М = 1,7 — 4. Результаты опытов по оценке местных значений коэффициентов теплоотдачи при турбулентном пограничном слое хорошо описываются следующим уравнением [c.387]

Следовательно, при исследовании теплоотдачи в условиях свободной конвекции н вертикальной пластине с турбулентным пограничным слоем можно использовать формулу, предназначенную для касательных напряжений на пластине с турбулентным пограничным [c.179]

Следовательно, при исследовании теплоотдачи в условиях свободной конвекции на вертикальной пластине с турбулентный пограничным слоем можно использовать формулу (24.86), предназначенную для касательных напряжений на пластине с турбулентным пограничным слоем в условиях вынужденной конвекций, так как и в первом, и во втором случаях законы распределения скорости у стенки одинаковы. [c.333]

Рис. 2.35. Местная теплоотдача пластины, омываемой продольным потоком воздуха I - при ламинарном пограничном слое II - при турбулентном пограничном слое (м/с)

При турбулентном пограничном слое 10 < < 2-10 теплоотдача пластины, обтекаемой воздухом, рассчитывается по формуле [c.212]

Тепло- и массоотдача при испарении воды из металлической пористой пластины 1в продольный паровоздушный поток исследовалась на кафедре теоретических основ теплотехники МЭИ [Л. 86, 87]. Согласно этому исследованию средний коэффициент теплоотдачи при турбулентном пограничном слое может быть определен по уравнению [c.337]

Среднее значение коэффициента теплоотдачи при обтекании пластины воздухом для турбулентного пограничного слоя можно вычислить по формуле [17] [c.62]

Для определения коэффициентов теплоотдачи локального или среднего а при продольном обтекании пластины, когда на ней турбулентный пограничный слой начинается от ее передней кромки, можно поступить следующим образом. Вычислить локальный или средний коэффициент трения Су по одной из вышеприведенных формул или по графику (рис. 7.12) в зависимости от условий задачи. Полученное значение коэффициента трения подставляют в формулы (7.91) [c.144]

Теплоотдача при вынужденном движении жидкости вдоль плоской поверхности. При движении жидкости вдоль плоской поверхности профиль распределения продольной скорости поперек потока изменяется по мере удаления от передней кромки пластины. Если скорость в ядре потока и о, то основное изменение ее происходит в пограничном слое толщиной б, где скорость уменьщается от vvo до и,. = О на поверхности пластины. Течение в пограничном слое может быть как ламинарным, так и турбулентным. Режим течения определяется критическим значением критерия Рейнольдса, нижний предел которого для ламинарного пограничного слоя равен Re p = 8 Ю , а при Re > 3 10 вдоль пластины устанавливается устойчивый турбулентный режим течения. При значениях 8 10 < Re < 3 10 режим течения — переходный (рис. 2.30). [c.170]

Теплоотдача пластины при наличии ламинарного и турбулентного пограничных слоев. Решим эту задачу, воспользовавшись теорией динамического пограничного слоя. Для этого профиль скоростей в пограничном слое зададим в виде степенного многочлена [c.206]

Местные коэффициенты теплоотдачи при продольном омывании пластины турбулентным пограничным слоем в этом случае можно рассчитывать по формуле [c.255]

Местная п средняя теплоотдача пластины, продольно обтекаемой двухатомным газом, при полностью турбулентном пограничном слое определяется по следующим формулам, полученным в МЭИ [c.145]

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]

Рис. 11-30. Изменение коэффициента теплоотдачи в турбулентном пограничном слое на пластине при вдуве гелия.

Толщина турбулентного пограничного слоя увеличивается вдоль пластины, а местный коэффициент теплоотдачи при этом уменьшается. Качественно это согласуется с аналогичной закономерностью для ламинарного пограничного слоя, но количественные зависимости совершенно иные. [c.262]

С увеличением толщины теплового пограничного слоя при ламинарном течении жидкости у поверхности пластины интенсивность теплоотдачи уменьшается. В переходной зоне общая толщина пограничного слоя продолжает возрастать, однако значение а при этом увеличивается, потому что толщина ламинарного подслоя убывает, а в образующемся турбулентном слое тепло переносится не только теплопроводностью, но и конвекцией вместе с перемещающейся массой, т. е. более интенсивно. В результате сум-.марное термическое сопротивление теплоотдачи убывает. [c.80]

Для определения влияния любого размерного фактора на коэффициент теплоотдачи необходимо выразить все безразмерные числа через входящие в них размерные величины и получить зависимость а от всех размерных величин в явном виде. Но скорость входит только в одно безразмерное число Re, поэтому степень ее влияния на а равна степени влияния Re на Nu. Для продольного обтекания пластины — при ламинарном течении в пограничном слое и — при турбулентном. [c.212]

Рассмотренные выше количественные соотношения относятся, главным образом, к теплоотдаче при безнапорном обтекании пластины. Для ламинарного пограничного слоя градиент давления оказывает существенное влияние на интенсивность теплоотдачи при вдувании. Отрицательные градиенты давления при прочих равных условиях увеличивают поток теплоты к стенке, а положительные — уменьшают интенсивность теплообмена. При турбулентном пограничном слое влияние градиента давления на интенсивность теплообмена невелико и при расчете может не приимматься во внимание. [c.421]

Определение среднего коэффициента теплоотдачи по соотношению (3-17) имеет также то преимущество, что при этом расчетные уравнения (3-10) и (3-12) для средней теплоотдачи изотермической пластины оказываются обычно справедливыми с достаточной степенью точности для нахождения среднего коэффициента теплоотдачи пластины с переменным по длине температурным напором. Так, например, при таком методе расчета среднего коэффициента теплоотдачи для пластины с = onst поправки на неизотермичность составляют при ламинарном пограничном слое примерно -f6% при турбулентном пограничном слое +1 % [c.72]

По опытам Б. С. Петухова, А А. Детлафа и В. В. Кириллова множитель пропорциональности в выражении для локального коэффициента теплоотдачи от воздуха к пластине равен 0,0255 и, соответственно, для среднего коэффициента теплоотдачи 0,0319. Опыты А. Б. Амбразявичюса [2] с воздухом, водой и трансформаторным маслом подтверждают возможность введения множителя Рг° для сред с числами Прандтля, большими 1. При турбулентном пограничном слое металлических жидкостей, по расчетам, выполненным [c.229]

Как показывают опыты и теория, при турбулентном пограничном слое переменность температуры поверхности стенки практически не сказывается на величине коэффициентов теплоотдачи. Формулы (7-35) и (7-36) можно попользовать и при переменной температуре поверхности стенки. При турбулентном пограничном слое не оказывает значительного влияния и начальный необогреваемый участок, и в этом случае для практических расчетов можно использовать формулы (7-35) и (7-36), однако в качестве определяющего линейного размера нужно брать длину, отсчитываемую от начала участка теплообмена. Если вся пластина занята турбулентным пограничным слоем (в случае высокой степени турбулентности набегающего потока, не-удобообтекаемости передней кромки), то изменение коэффициента теплоотдачи вдоль пластины имеет вид, изображенный на рис. 7-10. При наличии на передней части пластины ламинарного пограничного слоя коэффициент теплоотдачи изменяется по более сложному закону (рис. 7-11). В этом случае среднюю теплоотдачу рассчитывают отдельно для ламинарного и турбулентного пограничных слоев. [c.188]

Рис. 7-12. Местная теплоотдача пластины, омываемой, продольным потоком воздуха. / — теплоотдача при ламинарном пограничном слое (Ыи=0,ЗКеО,5 при Рг=0,7) // — теплоотдача при турбулентном пограничном слое (Ми=0,0255 Ке0,8 при Рг=0,7) / — ш-260 Л(/сгк 2 — 245 3 — 220 4-188 5-162 6—139 7-82.5 в - 62,5 9 - 42.3 /0-40.1 11— Ъ Л /2-15,4 /3-12,3

В остальном формула для коэффициента теплоотдачи близка к формуле (7-35), рекомендованной для расчета теплоотдачи пластины в потоке несжимаемюй жидкости при турбулентном пограничном слое. Таким образом, и при больших скоростях газа развитие процесса теплоотдачи в начале трубы подобно развитию процесса теплоотдачи при обтекании пластины. [c.237]

Для вычисления местного коэффициента теплоотдачи при обтс-канни пластины воздухом и турбулентном пограничном слое можно воспользоваться следующей формулой [17] [c.62]

Теплоотдача от плоской пластины при обтекании пластины турбулентным потоком жидкости. Рассмотрим теплообмен между пластиной и жидкостью при турбулентном движении последней. Как и ранее, ограничимся приближением пограничного слоя, которое может быть найдено из анализа уравнений двилшния жидкости и переноса теплоты в турбулентном пограничном слое. [c.444]

Если турбулентный пограничный слой развит на всей плоской поверхности, то коэффициент теплоотдачи монотонно уменьшается от начала до конца пластины (рис. 19.3). При смешанном течении жидкости по плоской поверхности закономерность изменения а имеет другой вид с характерными экстремальными значениями и явно выделенным переходным участком, ограниченным координатами Хкр и Хкр2. В этом случае средний коэффициент теплоотдачи определяется отдельно для участков с различными режимами течения. [c.294]

Экспериментальное исследование влияния колебаний в замкнутом объеме на естественную конвекцию проведено в работах [27, 36]. Экспериментальная камера, образованная двумя вертикальными пластинами с различным отношением высоты Н к ширине зазора между пластинами В HIB = 9,4 - 42,7), подвергалась вибрации [36] в вертикальном направлении с частотами О—400 Гц и с ускорениями О—llOg. В результате визуального наблюдения пограничного слоя на горячей и холодной пластинах установлено, что в зависимости от частоты колебаний пограничный слой на пластинах может быть как ламинарным, так и турбулентным. В области частот, близких к первой резонансной гармонике, наблюдается турбулентный пограничный слой, при значительном отклонении от резонанса — ламинарный и смешанный (на определенном расстоянии ламинарный слой переходит в турбулентный). В работе получено существенное увеличение коэффициента теплоотдачи при вибрациях в диапазоне резонансных частот колебаний. Причиной, вызывающей увеличение коэффициентов теплоотдачи, вероятно, является развивающаяся турбулентность пограничного слоя по всей поверхности замкнутого объема, которая была тем значительней, чем ближе частота вынужденных колебаний совпадала с резонансом (собственной частотой колебаний столба жидкости в камере). Параметрами, оказывающими влияние на теплоотдачу, являются частота колебаний [c.172]

Экспериментальные данные, относяш,иеся к характеристикам сжимаемого турбулентного пограничного слоя при воздействии на него переноса тепла и массы, очень немногочисленны. В частности, ош,ущается необходимость в дополнительном измерении профилей температуры и скорости. С этой целью были измерены профили полного давления и температуры в пограничном слое пористой плоской пластины при вдуве воздуха и числе Маха 6,7. По результатам измерений были определены различные характеристики пограничного слоя, например профиль скорости, нарастание толш,ины пограничного слоя, поверхностное трение, интенсивность теплоотдачи. Полученные данные использовались для определения закона трения на основании теории длины нути смешения и аналогии Рейнольдса. [c.398]

И-М. Поток воздуха, движущийся с постоянной скоростью, продольно обтекает плоскую изотермическую пластину. От передней кромки пластины нарастает лам,инарный пограничный слой. Рассмотрите два варианта. В первом случае переход от ламинарного пограничного слоя к турбулентному происходит при Re = 3- 10 а во втором—при Лед = 10 . Вычислите и постройте в логарифмических координатах зависимость числа Стантона от числа Рейнольдса (Rex) вплоть до Ред = 3-10в. Считайте, что переход от ламинарного пограничного слоя к турбулентному происходит скачкообразно п одном сечении (что в действительности не так). Число Стантона в области турбулентного пограничного слоя вычисляйте с помощью интегрального уравнения энергии, сопрягая в сечении перехода от ламинарного пограничного слоя к турбулентному соотвегствующие толщины потери энтальпии так же, как при выводе уравнения (11-29). Постройте также зависимость числа Стантона от числа Re для случая, когда турбулентный пограничный слой начинает развиваться непосредственно от передней кромки пластины. Определите координату j , от которой фактически развиваегся турбулентный пограничный слой, когда ему предшествует ламинарный. Как влияет на эту величину изменение критического значения Re, при котором происходит переход от ламинарного пограничного слоя к турбулентному Каково должно быть число Рейнольдса, чтобы коэффициент теплоотдачи к турбулентному пограничному слою можно было вычислять с точностью 2%, не учитывая влияние начального участка с ламинарным пограничным слоем [c.306]

Представлены результаты измерения местных ксэИициентов теплоотдачи как на проницаемой пластине,так и в области газовой заве -сы при наличии зоны отрыва турбулентного пограничного слоя,обрат-зующейся при взаимодействии со скачком уплотнения.Эксперименты проводились на плоском измерителъномучастке в аэродинамической трубе с прямоугольной рабочей частью.Число Маха было равно 2,5.С Скачок уплотнения образовывался при обтекании потоком плоского клина с углом 9. Все измерения проводились на стационарном теп -ловом режиме. [c.357]

Если плотность частиц достаточно велика, так что условия во внешнем потоке не зависят от теплоотдачи от обогреваемой П.ЛОСКОЙ пластины, и диффузное излучение имеет место только в слое порядка толщины пограничного слоя, то выполняются условия Тро = То и /р =С7, и смесь при турбулентном режиме течения ведет себя как смесь газов (разд. 5.6). [c.368]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...