Изменение температуры теплоносителей и стенки по длине канала

Использование метода диффузии от системы линейных источников тепла для определения коэффициента /), при нестационарном протекании процесса имеет свои особенности. Это связано, прежде всего, с необходимостью рассматривать в общем случае задачу в сопряженной постановке, так как процессы теплопереноса в теплоносителе и в стенках труб взаимосвязаны, а условия на границе с теплоносителем неизвестны. При использовании модели течения гомогенизированной среды удается избежать необходимости определения полей температур в стенках труб и заранее задать граничные условия, используя понятие коэффициента теплоотдачи, зависящего от граничных условий. При этом тепловая инерция витых труб. учитывается введением в систему уравнений, описывающих нестационарный тепломассоперенос в пучке, уравнения теплопроводности для твердой фазы, а изменение температуры труб во времени и пространстве идентично изменению температуры твердой фазы гомогенизированной среды. Система уравнений (1.36). .. (1.40), приведенная в гл. 1, позволяет рассчитать поля температур теплоносителя и стенки труб (твердой фазы), зависящие от продольной и радиальной координат в различные моменты времени, т.е. решить двумерную нестационарную задачу. В гл. 5 будет рассмотрена система уравнений и метод ее расчета, которые позволяют решить задачу и при асимметричной неравномерности теплоподвода. Однако, как показали проведенные исследования стационарных трехмерной и осесимметричной задач, коэффициент В,, определенный для этих случаев течения, остается неизменным при прочих равных условиях. Поэтому при экспериментальном исследовании нестационарного тепломассопереноса в пучках витых труб целесообразно ограничиться рассмотрением только осесимметричной задачи. Такая задача решена впервые, поскольку все предыдущие исследования ограничивались использованием одномерного способа описания процессов нестационарного теплообмена в каналах, когда рассматривается течение с постоянной по сечению канала скоростью и температурой, которые изменяются только по длине канала. При этом температура стенки определяется из уравнения Ньютона для теплового потока по экспериментальным значениям коэффициента теплоотдачи [24, 26]. [c.57]

В качестве примера практического использования полученных результатов рассмотрим расчет системы охлаждения ядерного реактора. Изменение плотности теплового потока на стенке q"d по длине канала х задано. Обычно q"o максимальна в середине канала и минимальна на входе и выходе. Когда в качестве теплоносителя используется жидкий металл, при расчете температуры стенки канала могут быть допущены существенные ошибки, если не использовать теоретического уравнения для температуры стенки (8-48), учитывающего изменение плотности теплового потока по длине канала. С другой стороны, если теплоносителем является газ или вода под давлением, то аксиальное изменение плотности теплового потока на стенке влияет на теплоотдачу очень слабо, и для расчета местной разности температур стенки и жидкости можно пользоваться числом Нуссельта для постоянной плотности теплового потока на стенке. (Естественно, что разность температур должна определяться по местной плотности теплового потока, даже если последняя изменяется по длине трубы.) [c.234]

Значительный интерес представляет высокотемпературный теплообмен между стенкой канала и газовым теплоносителем. В этом случае физические свойства газа заметно меняются с изменением температуры не только по сечению, но и по длине канала. [c.29]

Решение общей системы уравнений для потока и тем более сопряженной задачи даже в стационарных условиях очень сложно и во многих практически интересных случаях оно еще не получено. В то же время в инженерной практике наибольший интерес представляют не сами изменения параметров в потоке теплоносителя, а лишь расход, средняя температура, тепловой поток и температура на стенке, а в ряде случаев изменение (иоле) температур в стенках канала, омываемых потоком (т. е. решение задачи для потока интересно лишь с точки зрения определения граничных условий для конструкции). Поэтому как метод расчета широкое распространение получил одномерный способ описания процессов теплообмена в каналах (и пограничном слое). При этом способе течение в канале рассматривается происходящим с постоянными по сечению канала скоростью и температурой, которые могут изменяться лишь в одно.м измерении, по длине канала Обычно ирини.мают среднерасходную скорость [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...