Основы аэрогидромеханики. Часть II. Загузов И.С. - 86 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

x
dT
QS Sgrad
dx
λλ
=− =−
T
,
где – тепловой поток вдоль оси Х; S – площадь поперечного сечения,
через которое проходит тепло;
Q
dT
dx
– температурный градиент вдоль оси Х,
за положительное направление которого считается направление в сторону
роста температуры;
λ
– коэффициент теплопроводности, характеризую-
щий физические свойства вещества
В
т
м
К
⎡
⎤
⎢
⎥
⋅
⎣
⎦
. Так как теплота распростра-
няется в сторону понижения температуры, а градиент направлен в сторону
ее возрастания, то в формуле ставится знак
«-».
При изучении процессов переноса тепла конвекцией наибольший ин-
терес представляет вопрос о количестве тепла, передаваемого от твердой
стенки к жидкости (газу) или наоборот, воспринимаемой ею при обратном
процессе.
Теплообмен между стенкой и средой характеризуется уравнением, ко-
торое соответствует
ньютонову закону охлаждения:
(
)
w
QSTT
α
− , где
– температура стенки, – температура жидкости,
w
T T
α
– коэффициент
теплообмена
2
В
т
м
К
⎡⎤
⎢⎥
⋅
⎣⎦
.
Для удельного теплового потока (на единицу поверхности) можно за-
писать:
()
w
Q
qTT
S
α
αθ
== −= , где
w
TT
θ
=
− .
Из теории пограничного слоя известно, что при движении вязкой
жидкости вдоль стенки существует тонкий слой потока, «прилипший» к
твердой стенке. В этом неподвижном слое жидкости тепло может переда-
ваться только путем теплопроводности, так что для удельного теплового
потока у стенки можно записать:
ww
T
q
nn
θ
λλ
∂∂
⎛⎞ ⎛⎞
=− =−
⎜⎟ ⎜⎟
∂∂
⎝⎠ ⎝⎠
, где
– на-
правление нормали к стенке,
n
w
n
θ
∂
⎛⎞
⎜⎟
∂
⎝⎠
– температурный градиент у поверх-
ности стенки.
Таким образом, при оценке теплообмена тел, обтекаемых потоком,
можно установить следующее тождество:
w
n
θ
αθ λ
∂
⎛⎞
=−
⎜⎟
∂
⎝⎠
.
Явления теплопроводности и конвекции определяются главным обра-
зом разностью температур
υ
и незначительно самим температурным уров-
нем, тогда как доля лучистого теплообмена быстро возрастает с повыше-
86

Страницы