ТМО (7 семестр)

Числа подобия

Конвективный теплообмен – это процесс переноса энергии между поверхностью конденсируемой фазы и движущейся жидкостью.

Различают: внешние и внутренние задачи, вынужденная и свободная конвекция, ламинарное и турбулентное течение.

Различие внешней и внутренней задач: внешней нету расхода и как следствии теплового баланса, нету гидродинамического и тепловой стабилизации процесса, во внутренних имеется область стабилизации и начального участка.

Различие вынужденная и свободная конвекция: вынужденная конвекция вызывался перепадом давления, свободная конвекция вызывается изменением температуры, следствие изменением плотности, а дальше гравитация, или массы (смеси), неоднородность поверхностного натяжение.

Примерные значение кто

Вид теплообмена	Газы	Вода	Неводные металлические капельные жидкости
Свободная конвекция	1-10	102-104	10-102
Вынужденная конвекция	10-102	103-104	102-103
Конденсация	-	103-104	102-104
Пузырьковое кипение	-	102-105	103-105

Характерные значение числа Прандтля для различны теплоносителей

0,001-0,01	0,01-0,1	0,1-0,7	0,7-1	1-10	10-100
жидкий щелочные металлы	сплавы металлов	смеси особых газов	Газы	вода и легкие углеводороды	тяжёлые углеводороды, криожидкости и масла

Дано канал, сверху снизу падает q, входит

- Взаимосвязь конвективного и молекулярного переноса энергии. Если мы подводим тепло к поверхности канала , тоq уменьшается от стенки до центра.

Δ_Э – толщена эквивалентной пленки – толщена замороженного слоя жидкости, имеющего термическое сопротивление при передаче тепла теплопроводностью равное термическому сопротивлению в реальном процессе конвективного теплообмена.

Δ – толщена температурного пограничного слоя – Это такое расстояние от стенки, когда температуры мы принимаем температурой жидкости. В случаи конвективного теплообмена Δ> Δ_Э, из-за движение жидкости.

Δ_λ – толщена теплопроводного подслоя – это та область где абсолютно доминирует перенос энергии теплопроводностью.

Равенство их возможно лишь в случаи равномерно стекающей жидкости вертикально вниз под действием сил тяжести. Зависит от расхода, динамической вязкости, гравитационным ускорением.

Теплообмен при ламинарном обтекании плоской пластины.

Строиться график пограничного слоя и температурного. В 1907 г Блаузиус применил теорию пограничного соля Прандтля, для этого использовалось

В общем случаи , в этом случаи

В предельном случаи

Если в Pr=1, то происходит аналогия уравнение переноса энергии и импульса

Теплообмен при турбулентном обтекании плоской пластины.

Если считать, что основные идеи действую как и в ламинарном случаи, таки как

То помощью такой аналогии добились хороший точности, на некотором расстоянии от стенки где нету ламинарного слоя. При обтекании плоской пластины например формула Шлифхтинга

Среднемассовая температура

Рассмотрим стационарную, несжимаемую жидкость в плоском канале, в которое в тикает с массовым расходом (G), канал подогревается тепловым потоком (q), тогда тепловой баланс выглядит следующим образом