Методы определения температур поверхности теплообмена

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА [c.454]

Распространенный метод экспериментального определения коэффициентов теплообмена при обтекании теплоносителем какой-либо твердой стенки включает в себя непосредственное измерение температуры поверхности теплообмена. Проведение таких измерений с требуемой точностью в ряде случаев связано с трудностями, обусловленными [c.170]

Определение температуры поверхности при испарительном охлаждении. Для приложения метода к инженерным расчетам необходимо иметь связь между подачей вещества и коэффициентом теплообмена при заданных температурах стенки и потока. [c.143]

При определении коэффициентов теплоотдачи на вращающихся поверхностях необходимо знать плотность теплового потока на поверхности теплообмена. Наиболее удобными для исследования на вращающихся объектах являются датчики теплового потока, в помощью которых плотность теплового потока определяется по температурной информации. Например, для этих целей часто используют градиентный метод измерения тепловых потоков, при котором датчиком является исследуемая деталь, а тепловой поток находят по распределению температуры по поверхности этой детали (см. гл. 14). [c.309]

Введение. Многие из методов нахождения коэфициентов теплопроводности твердого тела, разобранные в предыдущих главах, не могут быть применены к плохим проводникам. Количество тепла, теряемое поверхностью стержня в результате теплообмена, оказывается значительным в сравнении о теплом, проходящим вдоль стержня. Так как коэфициент теплообмена оказывается очень неточным, то представляется наилучшим по возможности уменьшать его роль до роли небольшой поправки. Таким образом, методы определения коэфициентов теплопроводности при помощи стержней неприменимы к плохим проводникам. Задача теплопроводности для куба, шара и цилиндра математически может быть разрешена, и решение ее может быть использовано для нахождения термических констант. В этой главе мы разберем случай прямоугольного параллелепипеда. Решения задач для установившегося состояния получаются в виде довольно сложных рядов, мало применяющихся в практике. Для различных же задач с неустановившейся температурой получаются результаты, непосредственно применимые в экспериментальных исследованиях. [c.118]

Обычно применяются два способа введения поправок. По методу определяющей температуры все физические свойства, входяш ие в безразмерные комплексы (Re, Рг, Nu и др.), относят к некоторой характерной температуре, выбираемой таким образом, чтобы теплообмен и сопротивление при переменных свойствах можно было рассчитывать по зависимостям для постоянных свойств. В качестве определяющей принимают либо температуру поверхности, либо некоторую температуру, заключенную между температурой поверхности и температурой внешнего течения (или средней массовой температурой жидкости). Общего правила не существует. По методу фактора свойства все физические свойства определяются при температуре внешнего течения (или при средней массовой температуре жидкости), а влияние переменности свойств учитывается функцией отношения некоторого физического свойства при температуре стенки к тому же свойству при температуре внешнего течения (или при средней массовой температуре жидкости), Несмотря на широкое распространение метода определяющей температуры, его применение связано с определенными трудностями, особенно при расчетах теплообмена при течении в каналах. При использовании метода фактора свойства таких трудностей не возникает Например, для того, чтобы найти значение плотности при определяющей температуре для вычисления числа Re, необходимо разделять массовую скорость G = Vp на составляющие F и р. Но при течении в каналах G — массовый расход, отнесенный к поперечному сечению трубы, — является вполне определенным физическим параметром независимо от характера изменения плотности [c.309]

При исследовании теплопроводности металлов в области высоких температур возникают значительные экспериментальные трудности, связанные с необходимостью учета или устранения теплообмена между боковой поверхностью образца и окружающей средой. Существующие методы определения коэффициента теплопроводности основаны на решении упрощенного уравнения теплового баланса, что ограничивает их применимость при температурах выше 800—900° С, где потери на излучение играют решающую роль. Эти потери удается устранить защитной теплоизоляцией либо учесть путем введения дополнительных поправочных множителей [1]. [c.94]

Для определения коэффициента теплообмена по измеренным величинам и известной суммарной поверхности теплообмена необходимо еще знать температуру поверхности частиц. Определить ее можно калориметрическим методом с помощью специального калориметра или того же реактора, применив метод протока . [c.673]

В настоящей главе мы рассмотрим задачи теплопроводности для стержней с малым поперечным сечением. Стержень предполагается настолько тонким, что температуру во всех точках его поперечного сечения можно считать одинаковой ). Эта задача сводится, таким образом, к задаче линейного теплового потока, в которой температура определяется временем и расстоянием X, измеряемым вдоль стержня. Если теплообмен на поверхности стержня отсутствует, то рассматриваемые здесь задачи становятся идентичными задачам, рассмотренным в гл. III. Существенно новая особенность задач данной главы заключается в следующем мы предполагаем, что каждый элемент поверхности стержня отдает в результате теплообмена тепло в окружающую среду. Во многих старых и в некоторых новых методах определения теплопроводности используются экспериментальные устройства такого типа. [c.134]

На рис. 9.11 представлена схема реализации данного метода. Образец 2 в виде пластины закреплен с помощью устройства /. Пластина может свободно деформироваться под действием температуры, а изгиб происходит только за счет перепада температур по ее сечению и измеряется устройством 4. Одну из сторон образца охлаждают с помощью охладительного устройства 3. Пластину нагревают внешним тепловым потоком, например, радиационным. Тепловой поток, проходящий через пластину при радиационном нагреве, определяют путем тарировки прибора или измерением количества тепла, отводимого от пластины охлаждающим агентом в стационарном режиме. Радиационный нагрев позволяет создать высокую равномерность теплового потока поверхности пластины. Чтобы падающий радиационный поток полностью проходил через пластину, ее приемную сторону обычно зачерняют. Для измерения температуры образца, при которой измеряется теплопроводность, в измерительной схеме предусматривают устройство 5. Измерение температуры охлаждающей среды может быть также при необходимости использовано для определения температуры пластины (погрешность такого определения мала, если коэффициент теплообмена между средой и пластиной велик). Преимуществом метода является быстрое установление стационарного потока. Температурный коэффициент линейного расширения получают либо измерением, либо из справочных данных. Следует отметить, что коэффициент линейного расширения является величиной более стабиль- [c.60]

До последнего времени, из-за отсутствия достаточно надежных и простых методов расчета массообмена, рассчитывают деаэраторы по теплообмену. Основная задача состоит в определении поверхности теплообмена, т. е. контакта воды с греющим паром для обеспечения необходимого подогрева воды. Обычно задаются недогревом воды (разностью температуры насыщения греющего пара t и конечной температурой воды Г), равным 0,25 для деаэраторов питательной воды котлов высокого давления и до 1° — для деаэраторов подпиточной воды тепловых сетей. При этом на основе некоторых практических данных считают, что необходимая для такого подогрева воды поверхность теплообмена достаточна для надлежащей деаэрации воды. Поверхность теплообмена рассчитывают по формуле (55) (см. 11) [c.387]

На рис. 4.45 приведены зависимости коэффициента Л и показания степени В, используемые в уравнении (4.103), от числа Ви. Значение определяющей температуры Г/ и метод определения числа Ви аналогичны рассмотренному в процессе лучистого теплообмена с вертикальными поверхностями. [c.209]

Недостатком метода неопределенных коэффициентов является невозможность точного определения Т - и q,i- в начальные моменты времени, когда первые производные от 7 (Ро) близки к нулю, а производные высших порядков играют большую роль, несмотря на малые значения коэффициентов прн них. Точные значения производных высших порядков от /" (Ро) в начальные моменты времени экспериментально установить невозможно, так как измерение температуры необогреваемой поверхности в течение некоторого времени после начала процесса на поверхности теплообмена ничтожно мало по сравнению с погрешностью измерения. Поэтому формулы (3.8), (3.9), (3.17), (3.18), хотя и являются теоретически точными, практически не работают до некоторого момента Ро, когда начинается заметное (регистрируемое приборами и соизмеримое с погрешностью измерения) изменение Г (Ро), т. е. когда производные низших порядков становятся достаточно большими, чтобы по сравнению с ними можно было пренебречь произведениями высших производных на малые коэффициенты. Промежуток времени Ро зависит от начального изменения температуры в теле, от скорости изменения температуры обогреваемой поверхности и от точности приборов, регистрирующих 7 (Ро). [c.64]

Наряду с различиями в температурах поверхности, обусловленными раздельными коэффициентами теплообмена, на результаты теплопередачи от ядра к оболочке будут влиять также начальное температурное поле ядра, расположение внутренних источников тепловой мощности и продолжительность их действия, неоднородность тепловых свойств ядра и характер тепловых связей ядра и оболочки. Перечисленные особенности теплопередачи не могут быть аналитически описаны простыми соотношениями, позволяющими количественно оценивать погрешности определения количества теплоты. В тех случаях, когда отсутствуют надежные теоретические обоснования и методы измерения, следует разработать способ экспериментального определения изменения градиентов температуры в ядре калориметра и внести соответствующую поправку. [c.100]

Наибольшую трудность представляют операции по определению температур T VI Т ,. Вначале расчетным путем находится суммарное значение термического сопротивления фактического контакта и межконтактной среды. Затем определяется температурный перепад в контактной зоне АГ = 7 1—Г2=/ к ср. Средняя температура поверхности, которая отдает тепло, т. е. Ти определяется стандартным методом по перепаду температур в первом образце. После определения значения температуры Тг можно найти термическое сопротивление лучистого теплообмена в межконтактной прозрачной среде. [c.93]

Определение дъ путем непосредственного измерения тепловых потоков с поверхности обмуровки связано с большими трудностями ввиду крайне неравномерного распределения температур окружающего воздуха в различных зонах вокруг обмуровки (из-за взаимного лучистого и конвективного теплообмена между основной поверхностью обмуровки и отдельными конструктивными элементами котла, наличия тепловых мостов и т. д.). Кроме того, поскольку значение дъ для котлов паропроизводительностью 700 т/ч и выше не превышает 0,2 % в условиях значительных габаритов (особенно по высоте), проведение экспериментального определения этих потерь нецелесообразно. Погрешность определения при этом может превышать значение дъ или быть ей равной. В значительной степени данное положение характерно и для котлов меньшей мощности. Проведение экспериментального определения д на водогрейных (пиковых) котлах, не имеющих воздухоподогревателей и соответствующих коробов подачи горячего воздуха, в значительной степени определяющих потери в окружающую среду, согласно данным [131] нецелесообразно. В связи с изложенным при типовых испытаниях значение дъ принимают по обобщенным кривым (рис. 14.2) при приемочных испытаниях метод определения дъ (экспериментально или по обобщенным кривым) оговаривают в соглашении. При пользовании этим графиком, построенным по [c.358]

Рассмотрено определение теплофизических свойств методами регулярного и нерегулярного режимов при поверхностных условиях третьего рода. Изложена сущность методов линейного изменения температуры поверхности тела в области нерегулярного режима, не требующих звания условий внешнего теплообмена и позволяющих проводить опыты при различных условиях нагрева или охлаждения тел. [c.158]

Для проверки расчетной модели производилось сопоставление данных расчета и эксперимента. Испытания муфты производились на специальном стенде, позволяющем осуществлять нагружение муфты постоянным и переменным вращающим моментом. Поскольку конструкция испытательного стенда не позволяла проводить испытания при вращении муфты, условия конвективного теплообмена с наружной поверхности создавались обдувом муфты с помощью специальной крыльчатки, приводимой во вращение от отдельного привода. Измерение температуры производилось с помощью хромель-копелевых термопар и электронного потенциометра ПСР-1. Внедрение термопар в резиновый упругий элемент осуществлялось путем прокалывания резины полой иглой, внутрь которой закладывалась термопара. После прокалывания резинового элемента игла извлекалась из отверстия, а термопара оставалась в теле упругого элемента. Результаты эксперимента показывают в целом удовлетворительное совпадение расчетных и опытных данных. Совершенствование методики экспериментальных исследований может иметь целью разработку более точных методов определения коэффициента относительного рассеяния энергии ф, коэффициента конвективной теплоотдачи /г и теплофизических параметров резины. [c.120]

Что касается определения расчетным путем температуры из--лучающей поверхности исходя из условий теплообмена между тонким слоем горящей смеси и поверхности кладки (керамики), то такой метод расчета пока не разработан. [c.266]

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]

В применении к металлам метод создания и анализа тепловых волн с целью определения величины а сформулирован сто лет тому назад Ангстремом. Металлический узкий и весьма длинный (теоретически предполагается бесконечно длинный) стержень с одного конца поочередно подогревается паром и охлаждается потоком воды, чем создается тепловая волна с периодом Т. По истечении достаточного промежутка времени в любой точке стержня х, расположенной примерно в центральной его части, устанавливается распределение температуры, выражающееся периодической функцией времени /(- ). Регистрация хода температуры го времени в двух соседних точках стержня и позволяет найти коэффициент температуропроводности материала стержня а. Полученное выражение для а содержит в качестве неизвестных величин коэффициент теплопроводности материала /. и коэффициент теплообмена от боковой поверхности стержня в окружающую среду а. Только знание последней величины может привести к раздельному нахождению значений X и а, а в силу известной связи последних с объемной теплоемкостью в виде I = с ,а-- к конечному определению и а, т. е. всех трех теплофизических характеристик [c.11]

В случае соблюдения законов подобия и равенстве чисел Fo, Hj, где Пг — один из комплексов-аргументов, определяющих условия теплообмена на граничных поверхностях, должно выполняться равенство значений относительных предельных нагрузок образца и элемента конструкции, т.е. (Р/Ро)обр = (Р/Ро)эл- Это означает, что при построении обобщенной характеристики элементов конструкции из КМ в виде соотношения между экспериментально определяемыми значениями предельных нагрузок при повышенной и нормальной температурах Кр = P/Pq могут быть применены методы теории подобия. Очевидно, что они могут использоваться также при определении предельных нагрузок элементов конструкций в случае подобных режимов нагрева. Отметим, что предельные напряженные состояния образцов при совместном действии внешней нагрузки и температуры определяются в основном критическими значениями напряжений, деформаций, перемещений и т.д., т.е. критическими значениями зависящих от температуры физических величин, из которых образованы остальные комплексы или симплексы, входящие в критериальные уравнения рассматриваемой задачи. [c.27]

Одним из эффективных методов составления исходных дифференциальных уравнений и решения соответствующих краевых задач теплопроводности и термоупругости для кусочно-однородных тел (многослойных, армированных, со сквозными и с несквозными включениями) в случае выполнения на поверхностях сопряжения их однородных элементов условий идеального термомеханического контакта, для многоступенчатых тонкостенных элементов, локально нагреваемых путем конвективного теплообмена тел, тел е зависящими от температуры свойствами, с непрерывной неоднородностью является метод [52], основанный на применении обобщенных функций [7, 18,22, 50,87] и позволяющий получать единые решения для всей области их определения. В этих случаях физико-механические характеристики и их комбинации кусочно-однородных тел, толщина (диаметр) многоступенчатых оболочек, пластин, стержней, коэффициент теплоотдачи с поверхности тела могут быть описаны для всего тела (поверхности) как единого целого с помощью единичных, характеристических функций, а физико-механические характеристики тел с непрерывной неоднородностью с зависящими от температуры физико-механическими характеристиками могут быть аппроксимированы с помощью единичных функций. В результате подстановки представленных таким образом характеристик в дифференциальные уравнения второго порядка теплопроводности и термоупругости неоднородных тел, дифференциальные уравнения оболочек, пластин, стержней переменной толщины (диаметра), дифференциальные уравнения теплопроводности или условие теплообмена третьего рода с переменными коэффициентами теплоотдачи приходим к дифференциальным уравнениям или граничным условиям, содержащим коэффициентами ступенчатые функции, дельта-функцию Дирака и ее производную [52]. При получении дифференциальных ура,внений термоупругости для тел одномерной кусочно-однородной структуры наряду с вышеописанным методом эффективным является метод [67, 128], основанный на постановке обобщенной задачи сопряжения для соответствующих дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Здесь за исход- [c.7]

Ввиду различия законов радиационного и конвективного теплообмена сумма радиационных и конвективных поверхностей нагрева и их стоимость не остаются постоянными при различных значениях 0 "т. Выбор температуры продуктов сгорания на выходе из топки определяется технико-экономическими расчетами. Решение этой задачи может быть сведено к вариантным расчетам стоимости парогенератора при различных значениях и определению величины при которой стоимость минимальна. Однако такой метод расчета применим лишь для газового и жидкого топлива, а также для твердого топлива с тугоплавкой золой. В этих случаях б "т 1250°С. При сжигании твердого топлива в пылевидном состоянии величину д"т выбирают из соображений надежности парогенератора, которая в значительной мере определяется предотвращением шлакования поверхностей нагрева. Температура продуктов сгорания на выходе из топки должна предотвратить вынос из топочного объема не-гранулированной золы в конвективные газоходы. [c.228]

В методах расчета, разработанных в последнее время, температура и поглощательная способность тепловоспринимающих поверхностей в большинстве случаев учитывается в явном виде. Все известные в настоящее время суммарные методы расчета теплообмена в топочных камерах содержат уравнение, связывающее эффективную температуру с другими величинами. Большинство авторов методов, пригодных для практических целей, такое уравнение строит на основе опытных данных, полученных при испытаниях топок паровых котлов. Наиболее совершенные из предложенных в настоящее время суммарных методов расчета позволяют учитывать селективность эмиссионных свойств топочной среды и поверхностей нагрева топочных камер. Таким образом, можно заключить, что в разработке суммарных методов расчета теплообмена в топках имеются определенные достижения. Предложенные методы позволяют осуществлять с удовлетворительной точностью как конструктивные, так и поверочные расчеты топочных камер, подобных существующим. Отмечая достигнутые успехи, необходимо иметь в виду, что известные в настоящее время методы расчета в целом еще далеки от совершенства. В них по существу не учитываются в явном виде горение топлива, а также гидродинамические и температурные особенности топочных процессов, что приводит в ряде случаев к значительному расхождению результатов расчета с опытными данными и не позволяет производить более широкое обобщение экспериментального материала. [c.72]

Первое начало термодинамики для изобарических процессов переноса тепла. Следуя второй особенности феноменологического метода, составим выражение первого начала термодинамики для процесса конвективного теплообмена. Рассмотрим неравномерно нагретый поток жидкости. Для определенности примем, что во всех точках потока температура с течением времени увеличивается и что в потоке происходит выделение тепла за счет действия внутренних источников qv> 0. В этом потоке выделим произвольный объем V с помощью воображаемой неподвижной и проницаемой контрольной поверхности F, на которой находится наблюдатель Эйлера, регистрирующий потоки тепла и жидкости, проходящие через эту поверхность. [c.234]

Описанный выше подход о восстановлении поля температуры по данным Коши для уравнения Лапласа (или Фурье), заданным на части границы области, в принципе решает задачу. Но дело в том, что получить данные о распределении температуры на доступной для измерений части поверхности сравнительно просто, а вот определение на этом же участке поверхности градиента температуры по направлению нормали к поверхности во многих спучаях встречается с весьма большими трудностями. Градиент температуры известен (равен нулю), когда теплообмен между элементом и окру-жащей средой отсутствует. В противном случае градиент температуры подлежит определению. Вычислить его из условий тегшообмена с внешней средой не удается, так как значение относительного коэффициента теплообмена в большинстве случаев неизвестно. При этом применяют метод рассверловки ступенчатых отверстий с установкой на уступах термопар. Тогда определение температуры на некоторой глубине под поверхностью и вычисление по этим данным градиента температуры вносит трудно поддающуюся оценке погрешность из-за изменения граничных условий в местах рассверловки. Кроме того, при большом количестве точек измерений рассверловка — крайне нежелательная операция, а в некоторых случаях и недопустимая. Таким образом, использование информации о температуре и ее нормальной производной для определения поля температуры в области элемента представляется нецелесообразным. [c.83]

Методы косвенного определения температуры стенки и плотности теплового потока могут быть существенно упрюще-ны при малых значениях числа В1 = а6/Л.р, где — коэффициент теплоотдачи Хр — коэффициент теплопроводности материала стенки б — толщина стенки. Рассматривается нестадио-нарная задача теплообмена при течении теплоносителя продольно вдоль наружной поверхности трубы. Необходимо определить температуру наружной пове)>хности трубы Гр(х, т) и плотность теплового потока на ней р (х т) по измеряе- [c.183]

Н. И. Сыромятников недавно разработал Л 1080] новый метод определения коэффициента теплообмена твердых частиц с псевдоожижающим агентом — жидкостью. Нм предложено производить измерения в стационарных условиях теплообмена, непрерывно компенсируя (за счет внутреннего положительного источника) тепло, отдаваемое частицей. Нагрев частиц высокочастотный. Количество отданного частицами тепла определяется по повышению температуры жидкости, а температура поверхности частиц — по темпу охлаждения при калориметри-ровании (выключается ток в индукторе и одновременно прекращается подача жидкости, после чего непрерывно фиксируется температура жидкости при ее перемешивании). Если термическое сопротивление частиц невелико, то ограничиваются определением температуры по балансу, составленному для периода охлаждения. По-видимому, одинаковую температуру всех частиц при стационарном теплообмене можно иметь здесь лишь для моно-фракционного слоя. [c.291]

Одним из перспективных методов опреснения соленых вод является термический метод. Однако этот метод оказывается экономически выгодным при дешевых источниках тепла и относительно небольших удельных капитальных затратах на испарительную установку, которые могут быть достигнуты на установках высокой производительности при использовании тепла атомных электростанций двойного назначения (атомных теплоэлектроцентралей). Однако здесь необходимо предварительно разрешить ряд проблем, и прежде всего, применительно к испарительной установке, обеспечить безнакип-ный режим работы парогенерирующих поверхностей в достаточно широком интервале температур, по возможности более высокие значения коэффициентов теплопередачи и тепловых потоков, достаточно эффективную очистку вторичного пара от капель (при высоких скоростях пара в паровом объеме испарителя), установить наиболее экономичные схемы и параметры испарительной установки и станции в целом. В настоящее время эти и многие другие вопросы, возникшие при проектировании крупных установок по обессоливанию соленых вод, изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях. В СССР (г. Шевченко) работает опытно-промышленная многоступенчатая установка производительностью 5 000 м 1сутки. Чтобы предохранить поверхности теплообмена от отложений, в исходную воду вводится мелкокристаллическая затравка того же состава, что и у накипи. Экспериментально установлено, что в определенных режимах накипеобразующие компоненты отлагаются только на кристаллах затравки. Укрупненные кристаллы выводятся из установок с продувкой. [c.369]

При экспериментальном изучении теплообмена в условиях сверхзвукового кратковременного о-бтекания в ударной трубе нами было отдано предпочтение методу определения тепловых потоков и температуры поверхности по нестационарной температуре пленочного датчика. [c.506]

В противоположность этой методике методика ВТИ—ЭНИНа которая рекомендуется в нормативном методе [56 ] для расчета суммарного теплообмена в двухкамерных топках, требует предварительного определения средней эффективной температуры факела 7 ф и температуры поверхности слоя золовых отложений на экранах Тзл. в отличие от методики ЦКТИ основная расчетная зависимость не является здесь эмпирической. Она представляет собой формулу Стефана—Больцмана, в соответствии с которой определяется количество теплоты, переданной топочной средой экранным поверхностям нагрева в процессе радиационного теплообмена между ними. Уравнение радиационного теплообмена дополняется при этом уравнением теплового баланса топочной камеры и зависимостями для определения температур Гф и Тзл. [c.166]

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]

В [Л. 97] решения уравнений ламинарного пограипч-ного слоя, полученные в случае изменения скорости внешнего потока но закону и = Сх , использованы для разработки приближенного метода определения локальных значений коэффициента теплообмена на телах произвольного црофиля с пористыми стенками. С этой целью введено понятие эквивалентного клина, т. е. тела произвольного профиля, особенность которого состоит в том, что значение коэффициента теплообмена на определенном расстоянии от передней кромки этого тела такое же, как н на поверхности клина при том же расстоянии от передней кромки. В сечениях с одинаковыми коэффициентами теплообмена обоих тел одинаковы значения скорости внешнего потока, ее градиента и отношение температур Г1/Г ,. [c.269]

Отдельные процессы цикла осуществляются в соответствующих агрегатах тепловой электростанции в парогенераторах происходит получение и перегрев пара, в турбине — расширение пара с получением механической работы, в конденсаторе —конденсация пара, после чего цикл повторяется. Расчет и проектирование указанных агрегатов производится с учетом параметров цикла, определяемых на основе термодипамического анализа, а также с учетом интенсивности теплопередачи. Так, например, определение температуры и давления перегретого пара производится на основе термодинамического анализа, а расчет и проектирование пароперегревателя осуществляется методами теплопередачи. Предметом теплопередачи является изучение различных способов переноса теплоты — теплопроводности, конвекции и теплового излучения. Знание интенсивности переноса теплоты позволяет определять площадь поверхности теплообмена и тем самым размеры теплообменных аппаратов. [c.6]

Так бьш получен абсолютный метод определения коэффициента темнературонроводности материалов, основанный на измерении температур на поверхности образца в двух точках (на ребре и середине грани призмы квадратного сечения). Причем, постановка опытов не требует измерений таких физических величин, как температура окружающей среды, коэффициент теплообмена, степень черноты, тепловой поток. Нет необходимости в создании чисто конвективной или чисто лучистой окружающей среды, что значительно упрощает экспериментальные установки для исследования и определения температуропроводности материалов. [c.127]

В этих формулах определение эффективной температуры с помощью формулы (1.33) оказалось неправомерным. Исследования процессов сгорания жидких и газообразных топлив и теплообмена под различным давлением в широких пределах его изменения в теплонапряягенных камерах сгорания, выполненные в лаборатории процессов горения топлив ИГИ [10, 27, 31], позволили установить характер изменения температурного максимума в зоне горения и распределения тепловых нагрузок тепловоспринимающими поверхностями (соответственно определенным режимам) и, в конечном счете, несоответствие обычного метода теплового расчета теплонапряженных топок с помощью критерия Вд фактическим данным, полученным в наших экспериментах. [c.32]

Полуэмпирический метод Кармана для аналогичной задачи как в отсутствии, так и при наличии химического взаимодействия между вводимым в пограничный слой веществом и газом основного потока применил Ю. В. Лапин, (1960, 1961), Было показано, что при вдуве в пограничный слой легких газов (водород, гелий) числа Прандтля и Шмидта в ламинарном подслое могут существенно отличаться от единицы. Неучет этого обстоятельства не приводит к существенной ошибке в расчете трения, но может привести к значительной неточности в расчете теплообмена между газом и стенкой. При рассмотрении химического взаимодействия предполагалось, что скорость химической реакции бесконечно велика по сравнению со скоростью диффузии это позволило считать зону реакции (фронт пламени) бесконечно тонкой поверхностью по сравнению с толщиной пограничного слоя. Обобщение на случай сублимирующей поверхности, так же как и в работе В. П. Мотулевича (1962), было обосновано Ю. В. Лапиным (1964) предположением о том, что механизм переноса импульса, тепла и вещества в пограничном слое при цодаче вещества сквозь пористую поверхность или при наличии сублимации одинаков. Отличие их заключается лишь в определении концентрации вводимого вещества на охлаждаемой поверхности (произвольной на пористой поверхности и зависящей от физических свойств поверхности, ее температуры и теплоты сублимации в случае разрушающейся (сублимирующей) поверхности). [c.545]

Решение таких задач позволяет наиболее доступным и достаточно точным методом определить потери на трение путем регистрации температуры вблизи поверхности трения с построением математической модели, адекватной процессу теплообразования и теплообмена в узле трения (при стационарных и нестационарных режимах трения). Для этих целей используются оригинальные решения соответствующей фаничной обратной задачи, которая позволяет в необходимой и достаточной мере восстановить теплоту, выделившуюся в результате фения. Решение обратной тепловой задачи осуществляется на базе информации о температуре, определение которой не фебует сложного, дорогого и громоздкого оборудования. [c.283]

В уравнение теплообмена (1), наряду с други-ми величинами, в качестве искомой входит также температура тепловоспринимающих поверхностей топочной камеры Т . Поэтому, вообще говоря, относительно этой величины необходимо составить уравнение, которое должно входить в систему уравнений, описывающих теплообмен в топочных камерах. Однако большинством авторов такое уравнение не составляется, а принимаются дополнительные допущения, и( реводящле величину в разряд известных. Так, в ряде методов [17—19,25] предполагается,что эта величина мала по сравнению с температурой по этой причине принимается Гз = 0. Во многих методах температура Г ) счшаотся заданной величиной [10—14, 20—24, 26, 27], которая близка или равна температуре насыщения пара при давлениии в котле. В методах, разрабатываемых в ЦКТИ, осуществляется косвенный учет темнерату])ы тепловоспринимающих поверхностей Гз путем введения в расчет эмпирических коэффициентов загрязнения [34, 36] или эффективности поверхностей нагрева [3, 39]. Такой прием использован также в работе 2]. Л[и]]1ь в методе, разработанном недавно Е32], для определения используется приближенное уравнение [c.67]

Относительный метод плоского горизонтального слоя, предложенный Христиансеном еще в конце прошлого века [227, 228], в дальнейшем неоднократно применялся для определения теплопроводности. В частности, Л. П. Филиппов [229] создал установку для измерения теплопроводности газов и жидкостей в интервале температур О—300° С при давлениях до 100 кПсм . Толщина слоя исследуемого вещества в установке составляла 0,4 мм, что препятствовало возникновению конвективного теплообмена. Для уменьшения утечек тепла с боковых поверхностей измерительной камеры были применены охранные кольцевые нагреватели. В качестве образцового вещества использовалось стекло толщиной 5 мм. Максимальная погрешность измерения теплопроводности оценивается автором [229] равной 3%. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...