81.Теплообмен при больших дозвуковых скоростях газа
При больших же дозвуковых скоростях обтекания тела неразреженным газом величина М достаточно большая и приходится поэтому учитывать влияние указанных факторов на теплообмен. При таких скоростях возникает эффект саморазогрева тел, который может быть настолько большим, что, например, метеоритная пыль, влетающая из космоса в атмосферу Земли, из-за торможения газа на ее поверхности очень сильно разогревается и сгорает.
Если твердое тело
длительное время обтекается высокоскоростным
потоком газа, то на его поверхности
устанавливается постоянная температура,
называемая собственной температурой
поверхности тела
.
Понятно, что для лобовой точки тела эта
температура совпадает с температурой
торможения потока
При больших
дозвуковых скоростях газа в качестве
движущей силы принимают разность
температур
и при известной плотности теплового
потока
коэффициент теплоотдачи
82.Способы интенсификации конвективного теплообмена
Для создания компактных конструкций возникает необходимость уменьшить величину площади F. Одним из подходов для достижения этой цели является увеличение коэффициента теплоотдачи или коэффициента массоотдачи , что и называется интенсификацией конвективного тепломассообмена.
1)Увеличения значений
и ,
прежде всего, можно достигнуть за счет
роста уровня турбулентности движущейся
среды при увеличении критерия Рейнольдса
Re,
равного
.
(4.23)
Увеличения числа Рейнольдса Re можно достичь следующими путями:
а) увеличением плотности , если движущаяся среда является газом и есть возможность ее сжимать;
б) увеличением
характерной скорости
;
в) уменьшением вязкости жидкости
2) способ интенсификации теплоотдачи в каналах с кольцевой накаткой. При этом на наружной поверхности трубы образуются периодически расположенные кольцевые канавки, а на внутренней – кольцевые выступы с плавным профилем
3)Известны методы интенсификации конвективного теплообмена наложением электромагнитных колебаний на чувствительные к ним жидкости (акад. М.К. Болога) и внесением акустических колебаний в движущуюся среду
83.Оребрение теплообменных поверхностей
При необходимости
отвода значительного теплового потока
Q
при отсутствии реальной возможности
изменить температурные уровни
теплообменной поверхности
и омывающей её жидкости
исп. Два
подхода:
1. Увеличение площади теплообменной поверхности F.
2. Увеличение коэффициента теплоотдачи
Увеличение теплообменной поверхности достигается размещением на основной (несущей) поверхности ребристых элементов различной конфигурации: прямолинейные ребра , круглые ребра , ребра в виде листов металла итд.
Тепловой поток Q , отводимый от оребренной поверхности потоком жидкости (газа), определяется как
в расчетной практике пользуются не формулой (4.15), а следующей ее модификацией:
Коэффициент эффективности оребренной поверхности вычисляется по формуле
