Упрощенное описание теплового процесса в стенках конструкции

Лекция 18.

Построенное выше описание в прогреве и охлаждении существенно осложнит математическую модель любого устройства. Вычислительные мощности будут значительны. Во многих устройствах газоавтоматики теплообмен оказывает заметное влияние на выходные характеристики, но не является решающим фактором. Тогда процессыв стенках могут быть математически описаны упрощено. Если конструкция рассматриваемого устройства тонкостенная, а характер взаимодействия рабочего тела со стенками по всей поверхности стенок примерно одинаков, то математическая модель прогрева стенок конструкции может быть существенно упрощена за счет нестер. стенок как по поверхности, так и по толщине это допущение позволяет получить математическую модель теплового процесса в стенке в виде обычного дифференциального уравнения

(2.13)

Определение удельных тепловых потоков при теплообмене.

При конвенционном теплообмене по формуле Мюлера-Рихмана (2.11).

В зависимости от вида конвенции коэффициент теплоотдачи определяется различными формулами:

(2.14)

- коэффициент теплопроводности

d – характерный размер конструкции

- электрические коэффициенты

для трубопровода

V – скорость движения

- коэффициент кинематической вязкости

- коэффициент динамической вязкости

Свободная конвенция:

(2.15)

Для проточных областей газоавтоматики, где обычно преобладает вынужденная конвенция коэффициент теплообмена определяется формулой:

(2.16)

где - средний расход газа через полость.

Если температура стенки достаточно велика, то на величину теплового потока оказывает заметное влияние составляющая излучения

- коэффициент излучения абсолютно черного тела

- степень черноты

Дата добавления: 2014-01-14