Теоретические основы гидравлики и теплотехники. Ртищева А.С. - 135 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

134
Дополнительными факторами, усложняющими явление теплоотдачи и
изменяющие его интенсивность, являются химические реакции и фазовые
переходы в теплоносителе.
Тепловой поток при теплоотдаче определяется формулой Ньютона-
Рихмана (11.8), но эта формула не отражает в явном виде влияние всего
многообразия факторов на интенсивность теплоотдачи. Все эти факторы
учитываются коэффициентом теплоотдачи, что в свою очередь затрудняет
получение расчетных соотношений для его определения.
Система дифференциальных уравнений, описывающая процесс
теплоотдачи, решена аналитическим путем для ряда простейших задач, при
этом она оказывается замкнутой только для ламинарного течения. При
турбулентном течении для замыкания системы дифференциальных уравнений
необходимо сформулировать дополнительные условия, отражающие связь
пульсационных и осредненных характеристик потока. Во многих случаях
натуральный эксперимент остается единственным способом получения
закономерностей, определяющих теплоотдачу.
Расчетные соотношения теплоотдачи, полученные на основании
аналитического метода, обладают наибольшей общностью. Натуральный и
математический эксперименты позволяют определить коэффициенты
теплоотдачи только для конкретных краевых условий. Для того, чтобы
результаты экспериментов можно было использовать для расчетов не только
исследованных явлений, но и для
всех явлений, подобных исследованным, их
представляют в форме уравнений подобия.
15.2. Связь между теплоотдачей и трением
Взаимодействие потока жидкости с поверхностью твердого тела
сопровождается молекулярным и конвективным переносом импульса и теплоты
по нормали к стенке. Эти процессы переноса осуществляются одними и теми
же материальными частицами, поэтому трение на поверхности теплообмена и
перенос теплоты через эту поверхность оказываются связанными между собой.
Рассмотрим стационарное безнапорное ламинарное течение жидкости
,
физические свойства которой не зависят от температуры. Если ось x совместить
с поверхностью, то проекцию уравнения движения на эту ось можно записать в
виде
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
2
2
2
2
2
2
z
~
w
~
y
~
w
~
x
~
w
~
lz
~
w
~
w
y
~
w
~
w
x
~
w
~
w
xxxx
z
x
y
x
x
ν
,
(15.1)
где
∞
=
w
w
w
~
x
x
;
l
x
x
~
= ;
l
y
y
~
= ;
l
z
z
~
= ;
∞
w − скорость потока вдали от стенки; l –
характерный размер системы.
При стационарном процессе теплоотдачи в ламинарном потоке жидкости
без внутренних источников теплоты с теплофизическими свойствами, не

Страницы