Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
157 Дьяченко.doc
Скачиваний:
40
Добавлен:
25.11.2019
Размер:
966.14 Кб
Скачать

Пример решения

Исходные данные: , , , , Т0 .

Эффективная температура, при которой определяются физические свойства, рассчитывается по зависимости

, (4.1)

где  температура на внешней границе пограничного слоя,  температура заторможенного потока.

В соответствии с указанием к задаче температуру на внешней границе пограничного слоя следует принять равной термодинамической температуре воздуха . Однако температура заторможенного потока неизвестна, поэтому дальнейшее решение необходимо выполнять методом последовательных приближений. Для этого зададимся в первом приближении величиной эффективной температуры на основании (4.1) .

Локальное число Рейнольдса

, (4.2)

где  плотность воздуха, кг/м3;  скорость полета, м/с;  расстояние от передней кромки, м;  кинематический коэффициент вязкости воздуха, Па/с.

Скорость полета определяется из числа Маха

, (4.3)

где  местная скорость звука;  показатель адиабаты воздуха; Дж/кг град.

Определим скорость звука

м/с.

Тогда скорость полета по (4,3)

м/с.

Размерная координата на основании выражения для безразмерной координаты

м. (4.4)

Число Рейнольдса по (4.2)

.

Так как число Рейнольдса , режим течения в погранслое турбулентный. При турбулентном режиме течения

, (4.5)

а при ламинарном режиме течения

. (4.6)

Из (4.5)

.

Тогда температура заторможенного потока

. (4,7)

Определим эффективную температуру по (4.1)

.

Полученное значение эффективной температуры отличается от принятого ранее значения менее чем на 10 %, поэтому уточненный расчет можно не проводить.

В рассматриваемых условиях температура заторможенного потока больше температуры стенки , поэтому тепловой поток будет направлен от потока воздуха к стенке. Плотность теплового потока рассчитывается по закону конвективного теплообмена при больших скоростях потока

. (4.8)

Коэффициент теплоотдачи определяется из критериальных уравнений:

  • при ламинарном течении в погранслое

, (4.9)

  • при турбулентном погранслое

, (4.10)

где  локальное число Нуссельта. 2.76E+3.

Для данного расчетного случая воспользуемся зависимостью (4.10):

.

Коэффициент теплоотдачи

.

Плотность теплового потока

.

Задача № 5

Определить количество сконденсированного неподвижного сухого насыщенного водяного пара на вертикальной поверхности размерами при давлении и температуре поверхности . Варианты заданий приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Варианты заданий

Варианты

1

0,05

1

1,43

105

2

0,1

0,1

1,98

107

3

0,15

0,15

2,7

110

4

0,2

0,2

3,61

122

5

0,25

0,25

4,76

138

6

0,3

0,3

6,18

158

7

0,35

0,35

7,92

160

8

0,4

0,4

10,03

160

9

0,45

0,45

12,55

168

10

0,5

0,5

10,03

155

11

0,45

0,55

7,92

158

12

0,4

0,6

6,18

155

13

0,3

0,5

4,76

140

14

0,2

0,4

3,61

125

15

0,1

0,3

2,7

104

Указание. Расчет среднего коэффициента теплоотдачи для вертикальной стенки высотой выполнять по формуле Нуссельта

, (5.1)

где  физические свойства конденсата. Физические свойства воды на линии насыщения приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Физические свойства воды на линии насыщения

№ п/п

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1,43

1,98

2,7

3,61

4,76

6,18

7,92

10,03

12,55

951

943,1

934,8

926,1

917

907,4

897,3

886,9

876

град

0,685

0,686

0,686

0,685

0,684

0,681

0,676

0,672

0,664

259

237,4

217,8

201,1

186,4

173,6

162,8

153

144,2

2230

2202

2174

2159

2114

2082

2066

2015

1979

110

120

130

140

150

160

170

180

190