Электротермическое оборудование
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 22 23 24 25 26 27 28... 414 415 416
|
|
|
|
Решение дифференциального уравнения теплопроводности для цилиндра бесконечной длины в числах подобия 2Я / /0) /1ч / ЯХ [я* (2-12) представлено на рис. 2-7. Нагрев и охлаждение неограниченной пластины и цилиндра бесконечной длины при граничном условии 'окр = const и начальном условии ^т=о = 'о Решение дифференциального уравнения теплопроводности для бесконечной пластины толщиной 2S при 0,05 0,7 Рис. 2-7. Зависимость относительной температуры цилиндра бесконечной длины от числа Фурье ах/Я'г и относительного радиуса г/Я при постоянной плотности теплового потока д„ на поверхности. постоянстве температуры окружающей среды (/0кр= сопб!) в числах подобия имеет вид: окр " ах aS Я Здесь х5/Я=Вл —число Био (критерий теплотехнической "массивности"). На рис. 2-8 и 2-9 представлены зависимости (2-13) для поверхности (х/8=1) и центра (х/5=0) пластины. По ним можно определить время нагрева (охлаждения) поверхности и середины пластины до заданной температуры или температуры этих точек через время т после начала процесса. Для бесконечно длинного цилиндра радиусом Я решение дифференциального уравнения теплопроводности в числах подобия: t (2-14) окр ' На рис. 2-10 и 2-11 даны зависимости (2-14) для поверхности (г/Я=1) и оси (г/Я = 0) цилиндра. Решения (2-13) при х/5 = 0,2; 0,4; 0,6 и 0,8 (для пластины) и решения (2-14) при г/Я = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 (для цилиндра) приведены в [2-2]. 2-3. КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН Конвективный теплообмен выражается формулой Ньютона 2к = ак('ср — Гст)^к(2-15) где 2к — тепловой поток, передаваемый конвекцией; Fк — площадь поверхности конвективного теплообмена; 'сР — температура среды (газа или жидкости); /ст — температура стенки и ак — коэффициент теплоотдачи конвенцией. Различают свободную (естественную) и вынужденную (принудительную) конвекцию. Свободное движение среды возникает вследствие разности плотностей, обусловленной неоднородным температурным полем среды; вынужденное движение создается насосами, вентиляторами и т. п. При малых скоростях движение среды имеет ламинарный характер (в виде параллельных струй, не смешивающихся друг с другом), при котором заметную роль играет теплопроводность среды. При больших скоростях движение носит вихреобразный характер и называется турбулентным; при таком режиме около стенок сохраняется ламинарный слой, толщина которого тем меньше, чем больше скорость движения среды. Конвективный теплообмен описывается системой уравнений теплопроводности, движения, сплошности и условиями однозначности. Аналитическое решение этих уравнений представляет большие трудности, поэтому расчет конвективного теплообмена базируется на экспериментальных результатах. С помощью теории подобия из дифференциальных уравнений конвективного теплообмена получены числа подобия — комплексы физических величин, входящих н уравнения и условия однозначности. Уравнения подобия, определяющие значения коэффициента конвективной теплоотдачи, имеют вид: 1Ми = /(Ог; Ре; Р,е).(2-16) В число Нульссельта Ми=ак//ЯСр входят: ак, определяющий размер / (длина стенки, диаметр трубы и т. п.) и теплопроводность среды ЯСР. В число Грасгофа Gr = fit3gAt/v2 входят: температурный коэффициент объемного расширения среды р, кинематическая вязкость среды V, ускорение свободного падения ^ и температурный перепад Дг=гср—гст В число Пекле Ре=ш//аср входят: скорость движения среды а, коэффициент температуропроводности вер. Число Пекле может быть представлено в виде Ре wl = RePr. Число Рейнольдса Рче=и)/Д выражает гидродинамическое подобие процессов. Число Прандтля Рг = у/а отражает физические свойства среды. Тогда формула (2-16). может быть представлена в виде №1 = /(йг; Рг; Яе).(2-17) При естественной конвекции 1"и = /(йг; Рг).(2-18) Для газов одинаковой атомности (в частности, для воздуха), т. е, при Рг=1ает, выражение (2-18) принимает вид: Ми = /(С-г). Число Прандтля для большинства газов мало меняется с изменением давления и температуры; при расчетах можно пользоваться следующими данными:
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 22 23 24 25 26 27 28... 414 415 416
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
