Локальное тепловое моделирование

Одноименные безразмерные определяющие критерии подобия должны быть соответственно равны. Просто моделировать процессы, в которых физические характеристики сред постоянны. Если же переменность этих характеристик существенно проявляется в процессе, то точное моделирование, например конвективного теплообмена, в широком интервале рода жидкости и температурных параметров крайне затруднительно и тогда применяют приближенное моделирование. В частности, пользуются локальным тепловым моделированием, осуществляя подобие не во всем устройстве, а только в том месте, где изучается теплоотдача. [c.162]

Ввиду трудности точного моделирования на практике часто используется приближенный метод локального теплового моделирования. Особенность этого метода заключается в том, что подобие процессов стараются осуществить лишь в том месте, где производится исследование теплоотдачи. Например, если изучается теплоотдача при омывании жидкостью пучка труб, то в опытах в теплообмене может участвовать только одна из труб. Остальные трубы служат только для придания модели формы, подобной образцу. Данные о теплоотдаче получают из измерений, проведенных на единичной трубе. [c.168]

Метод локального моделирования сравнительно прост й в ряде случаев позволяет получать достаточно точные результаты. Следует, однако, учитывать, что необоснованное применение метода локального теплового моделирования может привести и к значительным ошибкам. [c.168]

Осредненные данные по всему пучку из опытов с моделью были сравнены с результатами промышленного испытания котла, обработанными также в критериях подобия. Результаты сопоставления приведены на рис. 9-6 здесь сплошной линией нанесены результаты исследования на модели, а точками — результаты промышленного испытания. Как видно из рисунка, совпадение результатов получилось исключительно хорошим. Это доказывает, что, применяя метод локального теплового моделирования к изучению теплопередачи в котле на моделях, мы получаем результаты, которые характеризуют тепловую сторону работы котла так же хорошо, как и данные самых подробных промышленных испытаний в эксплуатационных условиях. [c.262]

Четвертое условие. Подобие температурных полей на границах в полном объеме осуществить также очень трудно. Поэтому обычно применяется приближенный метод локального теплового моделирования. Особенность этого метода заключается в том, что подобие температурных полей осуществляется лишь в том месте, где производится исследование теплопередачи, и опыт проводится при таких условиях, когда условия механического подобия в этом месте выполнены. В применении к трубчатым парогенераторам это значит, что теплопередача изучается последовательно для каждой трубки в отдельности. Таким образом, исследуя одну за другой все трубки модели парогенератора, очевидно, можно получить как суммарный результат показатели теплообмена для всего агрегата в целом. [c.277]

Локальное тепловое моделирование [c.48]

Одним из методов приближенного моделирования является локальное тепловое моделирование, предложенное М. В. Кирпиче-вым и М. А. Михеевым. [c.48]

Следовательно, локальное тепловое моделирование является достаточно надежным при выполнении гидродинамического подобия. [c.49]

Это ограничивает применение локального теплового моделирования в очень тесных пакетах труб и в жидкометаллических теплоносителях. [c.49]

Величина показателя степени п в этом выражении является тангенсом угла наклона прямой к абсциссе, если на последней откладываются значения чисел Re, ас — начальная ордината, отсекаемая данной прямой. При обработке опытных данных, полученных методом локального теплового моделирования, следует иметь в виду, что направления тепловых потоков в модели и образце обычно противоположны. [c.166]

Физические свойства натурного потока зависят от температуры, а опыты при локальном тепловом моделировании ведутся на изотермических моделях, поэтому влияние переменности физических свойств в этом случае учитывается приближенно, путем соответствующей обработки опытных данных. [c.166]

Неодинаковая тепловая эффективность отдельных змеевиков во многом зависит от наличия перекосов в температурных и скоростных полях омывающего их газового потока. В связи с этим до изготовления данного котла решено было на модели исследовать теплоотдачу в его испарительном пучке, пароперегревателе и водяном экономайзере при разном числе включенных горелок и различной их ориентировке. Исследование удобно было осуществить методом локального теплового моделирования. [c.174]

При проведении данного исследования целесообразно было использовать метод локального теплового моделирования. В связи с этим на рабочем участке аэродинамической трубы устанавливалась не модель пучка с измененными в принятом масштабе геометрическими характеристиками, а укороченный натурный пучок. Длина трубок в данном случае принципиального значения не имеет, так как устанавливаемый пучок можно рассматривать как вырезку с натурными по двум осям размерами. [c.177]

Для случая исследования теплообмена в пучках методом локального теплового моделирования с электрообогревом калориметров принципиальная схема рабочего участка установки дана на рис. 5-14, а. [c.182]

Поэтому при исследовании конвективной теплоотдачи в тесных пучках обычно переходят к методу полного теплового моделирования, хотя экспериментальные установки при этом получаются сложнее. Количественные измерения как в случае полного, так и в случае локального теплового моделирования ведутся на отдельной трубке-калориметре. [c.186]

Соображения о неприменимости метода локального теплового моделирования к тесным пучкам относятся к пучкам с геометрическими характеристиками и близкими к единице, [c.186]

Исследование конвективной теплоотдачи в тесных пучках при < 1 методом локального теплового моделирования с применением принципиально иных типов калориметров и иного способа обработки опытных данных показало, что разница между коэффициентами теплоотдачи, определяемыми при полном и локальном моделировании, может быть сведена к 3,0—3,5%,т. е. лежать в пределах точности эксперимента [Л. 5-16]. [c.186]

Ввиду трудности точного моделирования на практике часто используется приближенный метод локального теплового моделирования. Особенность этого метода заключается в том, что подобие процессов осуществляется лишь в том месте, где производится [c.79]

Движение теплоносителя в активной зоне ядерных реакторов является, как правило, турбулентным. Процессы, связанные с турбулентностью, сравнительно легко поддаются решению только в некоторых простых случаях. При решении же задач гидродинамики и теплообмена в активной зоне трудность описания турбулентного потока усугубляется сложностью геометрических форм элементов активной зоны, неравномерным характером энерговыделения и необходимостью определения локальных характеристик. Эти обстоятельства потребовали применения комплексного расчетно-экспериментального подхода к решению задач и создания новых методов (приближенное тепловое моделирование, учет анизотропности турбулентного обмена в сложных каналах, модель пористого тела и т. п.) с широким применением ЭВМ. На наш взгляд, только комплексный подход позволит получить наиболее полное представление о сложных процессах гидродинамики и теплообмена в активных зонах реакторов и создать надежные расчетные рекомендации. Диапазон теплогидравлических расчетов весьма широк от инженерных оценок по приближенным формулам до численных расчетов на математических моделях с помощью ЭВМ в зависимости от стадии проектирования ядерного реактора и степени изученности тепло-физических процессов. [c.7]

Ряд сравнительных исследований теплоотдачи в трубных пучках, выполненных с использованием методов локального и полного теплового моделирования, показывает, что метод локального теп- [c.185]

Четвертую группу методик стендовых испытаний составляют методы испытаний элементов конструкций теплозащитных и теплоизоляционных конструкций летательных аппаратов. Главное требование в них - корректное моделирование локальных тепловых потоков и процессов коррозионно-эрозионного воздействия скоростных сред. [c.334]

Международная практическая 172 — термодинамическая 171 термодинамическая 171 условная 171 Тензодатчики 310, 314 Теория локального моделирования 33 Тепловая инерция 179 [c.357]

Световое моделирование радиационного теплообмена обладает рядом достоинств, способствующих его применению. Во-первых, сам по себе принцип светового моделирования позволяет исследовать процесс радиационного теплообмена в чистом виде и избежать ошибок, вносимых конвекцией и кондукцией, которые существенно осложняют экспериментальное исследование радиационного переноса на тепловых моделях. Во-вторых, световая модель имеет комнатную температуру, что существенно упрощает все операции экспериментирования и измерения по сравнению с излучающей системой, работающей при высоких температурах. В-третьих, применяемые для регистрации световых потоков измерительные средства могут быть изготовлены с большей чувствительностью и точностью, чем измерительные приборы для теплового излучения. И, наконец, метод светового моделирования является очень эффективным способом для определения как локальных, так и средних коэффициентов облученности. Его использование для этой цели дало хорошие результаты [Л. 27, 156]. [c.298]

Потери давления с пароводяной стороны поверхности нагрева КУ из-за гидравлического сопротивления следует рассчитывать моделированием теплового потока на отдельных участках этой поверхности. Это позволяет, например, в зоне парообразования получить точную температуру насыщения для определения температурного напора на каждом локальном участке. [c.315]

Дифференциальное моделирование позволяет в принципе получать наиболее исчерпывающую информацию о величинах скоростей, температур, концентраций окислителя и продуктов горения, тепловых потоков в каждой точке пространства и времени. Однако чрезвычайная сложность его практической реализации, связанная с трудностями организации самого численного эксперимента, включающими в себя технические и научные проблемы, а также вопросами горения и турбулентности, не позволяет в настоящее время полностью использовать потенциальные возможности, заложенные в самом методе. Основной отличительной чертой дифференцированного метода моделирования является то, что он позволяет получать локальные значения термодинамических параметров пожара. Следовательно, основной областью практического его применения должны быть задачи, решаемые на основе данных о локальных значениях определяющих параметров в условиях, когда интегральные характеристики не позволяют получать необходимые данные. Основной областью практического использования дифференциального метода моделирования являются локальные пожары и начальная стадия пожаров. В зависимости от характера решаемых вопросов, как и при интегральном методе моделирования, различаются внешние и внутренние задачи. Внешние задачи в зависимости от характера описания исследуемого процесса делятся на два вида. Дифференциальная математическая модель с учетом процесса горения [11, 15] используется при условии, если возможно описать процесс горения математической моделью на уровне брутто-реакций, и может быть использована особенно успешно при описании критической для человека стадии пожара. Однако применение этой наиболее полной математической модели ограничено возможностью моделирования процессов горения в реальных условиях, характерных для пожаров. [c.225]

Проведенные численные исследования динамики пожара в помещениях по изложенному в гл. 5 методу позволяют получать в качестве выходных характеристик большой спектр теплотехнических параметров, в том числе среднеобъемную температуру, среднюю температуру поверхностей строительных конструкций, плотности тепловых потоков на строительных конструкциях, характер прогрева строительных конструкций, количество тепла, воспринимаемого конструкциями. Это позволяет при разработке методов испытания материалов и конструкций использовать в равной мере граничные условия I, И или 1П рода. Наиболее простым с точки зрения инструментального обеспечения являются методы, использующие граничные условия П1 рода, поскольку с технической точки зрения измерение значений температуры газовой среды является наиболее простым и надежным. Однако использование соответствующих законов теплообмена в граничных условиях П1 рода ставит ограничения на размеры экспериментальных установок. Условия моделирования процессов сложного теплообмена для локальных пожаров или в начальной стадии пожара изложены в гл. 5 и в развитой стадии пожара в гл. 3. Особенно важным с точки зрения пожарной опасности материалов, применяемых в качестве облицовок или отделок в конструкциях, является начальная стадия пожара, когда эти материалы могут оказывать отрицательное воздействие на условия эвакуации людей -И служить путем распространения пламени. Для начальной стадии пожара основными требованиями, ограничивающими геометрические [c.293]

Линейная плотность теплового потока 38 Локальное моделирование 159 Льюиса критерий 332 [c.423]

Учитывая, что все теплообменные элементы регенератора находятся в одинаковых условиях, поставленную задачу целесообразно было решать методом локального теплового моделирования, т. е. проводить исследование на единичной оребренной трубке. Приведенная на рис. 5-22 установка представляет собой разомкнутую аэродинамическую трубу, воздух в которую подавался вентилятором высокого давления, обеспечивавшим изменение скоростей в пределах 5—30 м1сек. Сребренная трубка являлась одновременно электрокалориметром. Длина оребренных трубок в опытах менялась от 250 до 1100 мм. Роль трубы большого диаметра, в которую в натурном регенераторе вставляется сребренная труба, в данном случае выполняли специальные вставки в аэродинамическую трубу. На входе и на выходе из элемента создавались равномерные температурные поля с помощью перемешивающей поток крыльчатки. Для определения средней температуры стенки экспериментальной оребренной трубки устанавливалось от 10 (трубка длиной 250 мм) до 20 (трубка длиной 1100 мм) термопар. При этом 40% горячих спаев термопар впаивались под ребра, а 60% — между ребрами. [c.194]

Тождество в образце и модели определяющих критериев точно выполнимо лишь в случае изотермического движения. Для тепловых устройств оно выполняется приближенно, как и подобие физических параметров. В случае невозможности соблюдения подобия во всем объеме участка, например при непостоянстве температуры, можно соблюдать приближенное подобие, осуществляя в модели изотермический процесс движения, соответствующий какой-то средней температуре рабочей жидкости в образце. Такя е применяется метод локального теплового моделирования, заключающийся в создании подобия температурных полей в тех участках, где исследуется теплопередача и соблюдены другие условия подобия. [c.41]

Методы локального и полного теплового моделирования получили широкое распространение при исследованиях теплообмена в энергооборудоваиии. [c.156]

В течение нескольких лет в национальной технической лаборатории (Англия) проводились экспериментальные работы по проблемам тепло-переноса между трубкой и жидкостью, протекающей через нее. Детально изучалось изменение локального коэффициента, возникающее при нарушениях потока жидкости, которые вызывались резким изменением в диаметре трубы, ее сгибами или резким коленом. Эксперименты проводились с воздухом и водой. Эта работа до некоторой степени аналогична работе, описанной Б. С. Петуховым и Е. А. Краснощековым в сборнике Теплопередача и тепловое моделирование . [c.247]

При образовании зародышевых пор или субмикротрещин могут проявляться и законы квантовой механики. В ряде работ отмечается, что образование зародышевых трещин сопровождается переходом атомов твердого тела из одного коллективного состояния в другое и является следствием ангармонизма в их колебаниях, который в свою очередь вызван локальными тепловыми флуктуациями [101, 102]. Развиваются фононно-дилатонные концепции образования и развития дефектов в твердых телах [5, 87, 88]. Если будут разработаны достаточно общие методы моделирования коллективных квантовых состояний ансамблей частиц, то условие образования зародышевых трещин можно будет искать не в силовых или энергетических соотношениях, а в пространстве квантовых состояний [69]. [c.15]

Математическая модель процесса взаимодействия капельного потока с воздушной средой приземного слоя атмосферы, приведенная в гл. 2, не учитывает спектр капель в факелах разбрызгивания. Тепловые и аэродинамические характеристики учитывались экспериментально определяемыми объемными коэффициентами тепло- и массоотдачи. Создание математической модели факела разбрызгивания значительно расширяет возможности математического моделирования изучаемого процесса. С помощью уравнения движения одиночной капли в поле сил тяжести и заданной функции распределения капель по размерам были рассчитаны локальные скорости капель как функция времени [12]. По траекториям капель и дальности их полета определялась локальная плотность орошения. Результаты расчетов показали, что протяженность области выноса капель Хтгх существенно зависит от скорости ветра при w = = 2 м/с ЛГтах = 20,5 М если Ш = 18 м/с, то Хтах = 2380 м и при этой скорости ветра 95% осадков выпадает на расстоянии 231 м. Непосредственные наблюдения за выпадением капель на небольших брызгальных бассейнах и брызгальных каналах [27, 39] показали, что на расстоянии 2—6 м от границы бассейна обнаружены ледовые образования, имеющие вид торосов высотой 0,7 м ледяная корка и изморозь покрывали участок [c.125]

Моделирование тепловой гравитационной конвекции в двумерном приближении осуществлено в [10], где рассмотрен случай бокового подогрева квадратной области с первоначально неподвижной и равномерно нагретой околокритической жидкостью. При повышении температуры на одной из боковых границ среда быстро прогревается благодаря "поршневому эффекту", затем в пограничном слое формируется восходящая конвективная струя, а на больших временах течение перестраивается в двухвихревую "изотермическую конвекцию", причем при соприкосновении струи с верхней границей области происходит ее перегрев, т.е. локальная температура жидкости превьппает температуру нагретой границы. [c.81]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...