Гидродинамическая аналогия теплообмена

Краткое содержание. Общая теория решений уравнения энергии ламинарного пограничного слоя при различных числах Прандтля применяется к турбулентному пограничному слою. Это позволило распространить гидродинамическую аналогию теплообмена Кармана на отличные от единицы турбулентные числа Прандтля и учесть действительное распределение касательного напряжения в турбулентной части пограничного слоя, которое до настоящего времени принималось постоянным. [c.216]

Гидродинамическая аналогия теплообмена Кармана обобщена на случай турбулентного числа Прандтля и позволяет также получить распределение касательного напряжения. Найдено соответствующее выражение для коэффициента восстановления. Экспериментальные данные по турбулентному коэффициенту восстановления (0,88) позволили определить турбулентное число Прандтля (0,86), которое, будучи подставлено в коэффициент аналогии Рейнольдса, приводит к более точной связи поверхностного трения и теплоотдачи. Полученный с помощью аналогии Рейнольдса коэффициент теплоотдачи сравнивается с результатами экспериментальных исследований при сверхзвуковых скоростях движения воздуха. [c.217]

В разделе даны новые сведения по расчету теплообмена при пузырьковом и переходном режимах кипения в большом объеме и при вынужденном движении жидкости в каналах. Включена новая информация о методах расчета критической плотности теплового потока при кипении в условиях низких давлений, а также о расчете теплообмена при течении жидких металлов в магнитном поле. Существенно переработан материал по гидродинамической аналогии теплообмена (аналогия Рейнольдса), в которую включено новое расчетное соотношение, существенно расширяющее диапазон чисел Прандтля, в котором эта аналогия может с успехом применяться. [c.8]

ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ АНАЛОГИЯ ТЕПЛООБМЕНА [c.211]

Уравнения (3.111) и (3.112) представляют собой математическое выражение гидродинамической аналогии теплообмена по Рейнольдсу, справедливое в рамках принятой модели процесса для развитых, безотрывных турбулентных потоков с Рг = 1, [c.211]

Гидродинамическая теория теплообмена, как известно, основана на идее Рейнольдса об аналогии между процессами переноса тепла и количества движения. На основе рассмотренной выше модели процесса применим эту теорию к потокам взвеси при [х< хкр. [c.182]

Используя закон трения на стенке в турбулентном пограничном слое (7.93), выражение из гидродинамической теории теплообмена (7.91) (аналогия Рейнольдса) можно получить [c.180]

В заключение приведем расчетные формулы, полученные методом гидродинамической аналогии для расчета теплообмена в турбулентном потоке [c.129]

При турбулентном течении в пограничном слое или в трубах приближенный расчет коэффициента восстановления может быть проведен, например, на основе представлений гидродинамической теории теплообмена (см. 10-1) путем ее обобщения на условия течения потока с высокими скоростями. Рассмотрим этот метод расчета теплообмена на основе аналогии Рейнольдса подробнее. [c.270]

Основным прогрессивным путем теоретического анализа конвективного теплообмена в турбулентном потоке в условиях внутренней задачи остается в настоящее время гидродинамическая теория теплообмена, опирающаяся на идеи Рейнольдса об аналогии между теплообменом и сопротивлением. В этой связи физически обоснованное представление [c.223]

Значительное число параметров, определяющих гидродинамический и тепловой режимы, при течении жидкости в загруженных сечениях (трубные пучки, засыпки и т. п.), не позволяет решить задачу аналитически. В этих условиях единственным способом установления расчетных закономерностей теплообмена и сопротивления является обобщение опытных данных на основе теории подобия. Представление о характере течения потока в загруженных сечениях может быть получено в результате изучения распределения давления и теплоотдачи по поверхности трубок в пучках различной конфигурации. Отвлекаясь от влияния температурного фактора, изучение теплоотдачи можно осуществить методом аналогии между диффузией и теплообменом. [c.251]

Тогда уравнение диффузии в общей безразмерной форме (также по аналогии с уравнением конвективного теплообмена) для гидродинамически подобных систем при ламинарном горении запишется следующим образом [c.77]

Приведенные в табл. 8.1 значения k те же, что и полученные ранее в ряде работ для кризиса кипения при свободной конвекции насыщенной жидкости [1,2]. Таким образом, эксперимент хорошо подтверждает основную аналогию гидродинамической теории кризиса теплообмена при кипении. [c.194]

Учет перечисленных факторов позволил в дальнейшем развить идеи Рейнольдса и определить современные модификации гидродинамической аналогии теплообмена. Так, используя двухслойную модель потока, плотность тепловогд потока на поверхности теплообмена можно выразить через теплопроводность вязкого подслоя и условия турбулентного переноса на его границе [c.212]

Теоретическое исследование теплоотдачи при турбулентном движении развивается на базе полуэмпирической теории турбулентности Прандтля или на базе гидродинамической теории теплообмена Рейнольдса, основанной на аналогии между процессами турбулентного переноса количества движения и теплоты. Рассмотрение aritx вопросов не входит в задачи настоящего курса. [c.129]

Мартинелли впервые применил теорию гидродинамической аналогии для жидких металлов, учтя молекулярную теплопроводность в турбулентном ядре. В расчетах было сделано предположение, что отношение коэффициентов турбулентных переносов тепла и количества движения = не зависит от радиуса и скорости течения. Лайон получил общее уравнение для коэффициента теплообмена в трубе [c.361]

В сверхзвуковой области течения складывается весьма специфическая обстановка, которая существенным образом влияет на характер процесса теплообмена. Помимо других, хорошо известных особенностей сверхзвукового teчeния, она отличается также тем, что происходит под воздействием очень значительного продольного (отрицательного) градиента давления. Вследствие этого следует поставить под сомнение возможность применения в условиях сверхзвукового режима соотношений, вытекающих из аналогии Рейнольдса. Экспериментальные исследования, выполненные А. А. Гухманом совместно с группой сотрудников (А. Ф. Гандельсман, Л. П. Науриц, В. IB. Усанов), показали, что непосредственно в сверхзвуковых условиях имеет место резкое расхождение данных опыта и результатов расчета по гидродинамической теории теп-14 [c.14]

Следовательно, даже в сравнительно простом случае установившегося турбулентного течения нет возможности использовать аналитические методы. В таких условиях коэффициент теплоотдачи следует определять с помощью широко известной аналогии Рейнольдса [22] в ее оригинальной или модифицированной форме. Эта аналогия позволяет связать трение и тепловой поток, используя стандартные безразмерные критерии. Затем с помощью гидродинамических измерений определяют параметры и трения, и теплообмена. Следовательно, данные пО теплообмену нужно получить эмпирически и скоррелировать их при помощи аналитических методик. Подобные данные для установившихся течений достаточно полно изложены в работах, посвященных теплообмену, особенно в превосходных монографиях Кэнса и Лондона [23, 24]. Разумеется, вопрос о том, в какой степени эти результаты применимы к нагревателю двигателя Стирлинга, остается открытым из-за отсутствия экспериментальных данных для таких условий течения. [c.249]

Теплопередача, а точнее теория тепло- и массообмена - это наука, которая изучает процессы распространения тепла (или массы, поскольку выявлена явная аналогия таких процессов) в пространстве. Процессы распространения тепла в пространстве, при всем их многообразии, и являются предметом изучения этой науки. Основные понятия и законы теории теплопереноса также бьши сформулированы в рамках общефизической теории на заре ее бурного развития. Папример, основы аналитической теории теплопроводности бьши заложены Ж. Фурье еще в 1822 году. В середине XIX века были сформулированы основы теории подобия, а в 1915 году она впервые была применена В. Пуссельтом для исследования процессов теплообмена. Несколько раньше О. Рейнольдс применил ее при изучении гидродинамических процессов, высказав идею об аналогии между отдельными тепловыми и гидродинамическими явлениями. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...