КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Общие понятия и определения
Тема. КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН
Конвективный теплообмен ‑ это перенос тепла в подвижных средах.
Рассмотрим теплоперенос вблизи твердой поверхности, омываемой подвижной средой:
Элементы конвективного теплообмена
В соответствии с законом Ньютона-Рихмана:
‑ тепловой поток,
‑ плотность теплового потока,
Коэффициент теплоотдачи (коэффициент пропорциональности закона Ньютона), численно равен тепловому потоку, проходящему через единицу поверхности при разности температур между средой и этой поверхностью в 1 градус. Коэффициент теплоотдачи зависит от большого числа факторов (физических свойств жидкости, состояния и ориентации поверхности теплообмена, скорости потока и т.д.), т.е.
, чистота поверхности, степень обработки поверхности, Различают мольный и молярный конвективный теплообмен. Мольный теплообмен определяется переносом мессы, а м олярный теплообмен -непосредственным контактом микрочастиц (перенос в условно остановленной среде). Различают свободную и вынужденную конвекцию. Свободная конвекция определяется зависимостью плотности от температуры (пример: теплый воздух легче холодного). Вынужденная конвекция определяется внешним воздействием или внешними устройствами (насос, вентилятор, турбина и др.). 1. В основе теоретического анализа конвективного теплообмена лежит гипотеза «прилипания». Суть ее заключается в том, что молекулы, непосредственно контактирующие с обтекаемой поверхностью, имеют относительную скорость, равную 0.
Рис.68-Пограничные слои
2. Область, в которой не проявляется влияние обтекаемой поверхности на характеристики потока, называется невозмущенной .
Область, в которой существенно влияние обтекаемой поверхности, называется возмущенной. 3. Зона влияния составляет 0,99(‑ скорость невозмущенного потока). Это выражение определяет внешнюю границу области возмущения. Область вблизи обтекаемой поверхности, в которой скорость меняется от 0 до 0,99, называется динамическим пограничным слоем . Область, в которой температура меняется от до 0,99, называется тепловым пограничным слоем . 4. Различают ламинарный (слоистый)и турбулентный (вихреобразный) пограничные слои.
а) б)
Ламинарные пограничные слой
Для турбулентного течения Структура турбулентного пограничного слоя. Область малых скоростей потока вблизи обтекаемой поверхности (в соответствии с гипотезой «прилипания») называется ламинарным подслоем . 5. В направлении нормали к обтекаемой поверхности в ламинарном подслое отсутствует перенос массы, т.е. перенос энергии в этом направлении аналогичен переносу в неподвижных средах, т.е. в этом случае справедлив з акон Фурье:
С другой стороны, справедлив закон Ньютона - Рихмана:
Тогда можно записать закон сохранения энергии следующим образом:
‑ уравнение связи
Дата добавления: 2014-10-17; Просмотров: 245; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |