Методические указания

В связи с неопределенностью формулы Ньютона - Рихмана в отношении того, что принимать за t_ж, возникает необходимость в дополнительном указании, какой из возможных вариантов задания определяющей температуры выбран в каждом конкретном исследовании и использован для построения расчетного уравнения. В зависимости от названия определяющей температуры изменяется вид расчетного уравнения и его точность.

Вопросы для самопроверки

1. Верно ли, что зависимость коэффициента теплоотдачи α от температуры представлена в таблицах теплофизических свойств веществ наряду с λ, а и другими величинами?

2. Может ли среднелогарифмический температурный напор превышать все местные температурные напоры на участке осреднения?

3. Верно ли, что в качестве определяющего размера может быть взят любой линейный размер, введенный в состав условий однозначности?

4. Верно ли, что в качестве определяющей температуры может быть взята любая температура, введенная в условия однозначности?

5. Можно ли по среднему температурному напору вычислить начальный Δt₁ и конечный Δt₂ температурные напоры?

6. Можно ли по начальному ∆t₁ и конечному ∆t₂ температурным напорам вычислить средний температурный напор ∆t?

2.21. Теплоотдача при вынужденном продольном омывании плоской поверхности

Характер вынужденного неизотермического течения и теплообмена на плоской поверхности. Теплоотдача при ламинарном течении в пограничном слое; метод теоретического расчета; расчетные уравнения, полученные опытным путем. Теплоотдача при турбулентном течении в пограничном слое. Уравнения неразрывности, движения и энергии для турбулентных потоков; коэффициенты турбулентного переноса количества движения и теплоты; метод полуэмпирического расчета; расчетные уравнения, полученные опытным путем. [4].

Методические указания

Выбор плоской поверхности теплообмена в качестве первого объекта для изучения процесса теплообмена обусловлен тем, что аналитическое описание явлений в пограничном слое вблизи плоской поверхности более простое, чем вблизи поверхностей криволинейной формы. В частности, при ламинарном течении удается определить соотношение между толщинами теплового и гидродинамических слоев, зависящие только от числа Рг, формула (7.8.) [4], а также построить без помощи опытов безразмерное уравнение теплообмена (7.11) [4], включая и числовые коэффициенты уравнения.

Необходимо отметить роль множителя (Рr_ж/Рr_с)^0,25, учитывающего переменность физических свойств жидкости в пограничном слое, а также теплового режима стенки, характеризуемого постоянством по длине температуры или интенсивности теплообмена.

Вопросы для самопроверки

1. Зависит ли отношение толщин теплового и гидродинамического пограничного слоев при ламинарном движении от физических свойств жидкости?

2. Верно ли, что оба зависимых числа подобия - Nu_x, и Nu - увеличиваются по мере удаления от передней кромки пластины?

3. Может ли поправочный множитель (Рr_ж/Рr_с)^0,25, учитывающий изменение температуры по толщине пограничного слоя, зависеть от значения и направления теплового потока через слой?

4. Зависит ли толщина вязкого подслоя при турбулентном течении от кинематического коэффициента вязкости?

5. Верно ли, что Nu _жх при турбулентном течении вдоль пластины увеличивается с увеличением скорости обтекания?

6. Являются ли коэффициенты теплоотдачи, вычисляемые по эмпирической формуле (7.39) [4], средними значениями коэффициента теплоотдачи по длине пластины?