Физика геосферы. Куштанова Г.Г. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

8
Благодаря этим ответам теория подобия по существу является теорией
эксперимента. Для того чтобы результат отдельных опытов можно было
распространить на все подобные ему процессы, обработка результатов
опытов должна производиться в числах подобия.
Один из путей учета состоит в осреднении физических свойств с
помощью введения так называемой определяющей температуры
, по
которой определяются значения физических параметров, входящих в числа
подобия. Довольно распространенным является выбор в качестве
определяющей средней температуры t
cp
= 0,5 (t
c
+ t
c
), где, t
c
температура
поверхности; t
c
температура жидкости. В ряде случаев в качестве
определяющей выбирается средняя температура жидкости, температура
поверхности нагрева температура жидкости на входе в теплообменный
аппарат и др. Однако следует помнить, что универсальной температуры,
выбором которой во всех случаях автоматически учитывалась бы
зависимость теплоотдачи от изменения физических свойств с
температурой, не существует.
Важным является
выбор определяющего размера. В круглых трубах
обычно берется диаметр. Для каналов неправильной формы
эквивалентный диаметр равный учетверенной площади сечения, деленной
на полный смоченный периметр.
На основании опытов по изучению теплоотдачи при движении
воздуха была получена зависимость
8.0
Re018.0=Nu
8.0
)(018.0
νλ
α
wdd
=
8.0
8.0
8.0
018.0
d
w
ж
ж
ν
λ
α
=
Когда исследуем зависимость представленную в таком явном виде,
легко оценить роль и влияние отдельных величин в процессе теплоотдачи.
Влияние каждой величины тем больше, чем выше ее показатель степени. В
этом отношении в уравнении на первом месте стоит теплопроводность
жидкости, затем скорость, кинематический коэффициент вязкости
жидкости и, наконец, диаметр трубы д
.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ СТЕНКИ
1. Однородная стенка. Рассмотрим однородную
цилиндрическую стенку (трубу) длиной l, с внутренним радиусом r
1
, и
внешним r
2
,. Коэффициент теплопроводности материала λ постоянен.
Внутренняя и внешняя поверхности поддерживаются при постоянных
температурах t
1
, и t
2
причем t
1
>t
2
, и температура изменяется только в
радиальном направлении r. Следовательно, температурное поле здесь
будет одномерным, а изотермические поверхности цилиндрическими,
имеющими с трубой общую ось. Выделим внутри стенки кольцевой слой
радиусом r и толщиной dr, ограниченный изотермическими
    Благодаря этим ответам теория подобия по существу является теорией
эксперимента. Для того чтобы результат отдельных опытов можно было
распространить на все подобные ему процессы, обработка результатов
опытов должна производиться в числах подобия.
     Один из путей учета состоит в осреднении физических свойств с
помощью введения так называемой определяющей температуры, по
которой определяются значения физических параметров, входящих в числа
подобия. Довольно распространенным является выбор в качестве
определяющей средней температуры tcp = 0,5 (tc + tc), где, tc – температура
поверхности; tc – температура жидкости. В ряде случаев в качестве
определяющей выбирается средняя температура жидкости, температура
поверхности нагрева температура жидкости на входе в теплообменный
аппарат и др. Однако следует помнить, что универсальной температуры,
выбором которой во всех случаях автоматически учитывалась бы
зависимость теплоотдачи от изменения физических свойств с
температурой, не существует.
    Важным является выбор определяющего размера. В круглых трубах
обычно берется диаметр. Для каналов неправильной формы –
эквивалентный диаметр равный учетверенной площади сечения, деленной
на полный смоченный периметр.
    На основании опытов по изучению теплоотдачи при движении
воздуха была получена зависимость
                       αd         wd 0.8               λж w 0.8
     Nu = 0.018 Re 0.8
                          = 0.018( )       α = 0.018 0.8 0.8
                        λ         ν                    νж d

    Когда исследуем зависимость представленную в таком явном виде,
легко оценить роль и влияние отдельных величин в процессе теплоотдачи.
Влияние каждой величины тем больше, чем выше ее показатель степени. В
этом отношении в уравнении на первом месте стоит теплопроводность
жидкости, затем скорость, кинематический коэффициент вязкости
жидкости и, наконец, диаметр трубы д.

    ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ СТЕНКИ
    1.    Однородная        стенка.      Рассмотрим      однородную
цилиндрическую стенку (трубу) длиной l, с внутренним радиусом r1, и
внешним r2,. Коэффициент теплопроводности материала λ постоянен.
Внутренняя и внешняя поверхности поддерживаются при постоянных
температурах t1, и t2причем t1>t2, и температура изменяется только в
радиальном направлении r. Следовательно, температурное поле здесь
будет одномерным, а изотермические поверхности цилиндрическими,
имеющими с трубой общую ось. Выделим внутри стенки кольцевой слой
радиусом r и толщиной dr, ограниченный изотермическими

                                                                          8