Теплотехника. Кордон М.Я - 18 стр.

UptoLike

Связь коэффициента теплоотдачи с температурным полем может быть в
результате решения уравнения энергии и уравнений гидромеханики.
На рис. 1.6 показано температурное поле вблизи холодной стенки, вдоль
которой течет нагретая жидкость. Жидкость в непосредственной близости к
твердой поверхности тела образует тонкий неподвижный слой, благодаря
выполнению условия прилипания частиц жидкости.
В неподвижной среде перенос
теплоты происходит только путем
теплопроводности, поэтому можно записать:
(/ )
0
qtn
n
λ
=
−∂
=
, (1.43)
где индекс n=0 означает, что значение градиента температуры берется на
стенке;
λ
- теплопроводность жидкости.
С другой стороны, плотность теплового потока на стенке можно выразить
по закону Ньютона-Рихмана:
()qtt
ж
C
α
=
(1.44)
Уравнение (1.44) устанавливает связь между коэффициентом теплоотдачи
и температурным полем в жидкости.
Кроме того, уравнение (1.44) сводит задачу нахождения коэффициента
теплоотдачи
α
к основной задаче теории теплообменаопределению
температурного поля.
рис.1.6
1.6.2. Система дифференциальных уравнений конвективного теплообмена.
Безразмерные переменные
Рассмотрим задачу конвективного теплообмена для простых
геометрических условий: поток жидкости движется в направлении оси О
х
вдоль плоской поверхности (рис.1.7).
     Связь коэффициента теплоотдачи с температурным полем может быть в
результате решения уравнения энергии и уравнений гидромеханики.
     На рис. 1.6 показано температурное поле вблизи холодной стенки, вдоль
которой течет нагретая жидкость. Жидкость в непосредственной близости к
твердой поверхности тела образует тонкий неподвижный слой, благодаря
выполнению условия прилипания частиц жидкости.
     В неподвижной среде перенос теплоты происходит только путем
теплопроводности, поэтому можно записать:
                              q = −λ (∂t / ∂n)     ,                  (1.43)
                                               n=0
     где индекс n=0 означает, что значение градиента температуры берется на
стенке;
     λ - теплопроводность жидкости.
     С другой стороны, плотность теплового потока на стенке можно выразить
по закону Ньютона-Рихмана:
                               q = α (tж − t )                        (1.44)
                                             C
     Уравнение (1.44) устанавливает связь между коэффициентом теплоотдачи
и температурным полем в жидкости.
     Кроме того, уравнение (1.44) сводит задачу нахождения коэффициента
теплоотдачи α к основной задаче теории теплообмена – определению
температурного поля.




                                    рис.1.6


1.6.2. Система дифференциальных уравнений конвективного теплообмена.
                       Безразмерные переменные

    Рассмотрим     задачу   конвективного теплообмена   для  простых
геометрических условий: поток жидкости движется в направлении оси Ох
вдоль плоской поверхности (рис.1.7).