Свободное движение жидкости в ограниченном
пространстве |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
эк |
t |
|||
Теплопроводность в плоском слое q |
|
t |
|
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
||||||||||
эк |
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- |
эквивалентный |
|
коэффициент |
||||||||
|
|
теплопроводности, |
|
|
учитывающей |
||||||
|
|
перенос |
тепла |
теплопроводностью и |
|||||||
k |
f ( Ra ) |
конвекцией, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- коэффициент конвекции. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
определяющий размер – толщина слоя |
|
|
|||||||
|
определяющая температура |
tср (tw1 tw2 ) 2 |
|
|
|
||||||
При Ra<103, k 1 конвекциятепла не вносит вклада в перенос При Ra>103 k 0,18 Ra0,25
21
Теплообмен в околокритической области
сильное изменение свойств в |
К |
зависимости от температуры |
|
tm – псевдокритическая температура |
22 |
|
Изменение свойств воды при СКД
Теплоемкость воды
23
Теплообмен в околокритической области
вода Pкр=22,12 МПа, Ткр=647,3 К
|
|
|
n |
|
|
|
m |
|
|
cp |
|
|
ст |
|
|||
Nu Nu |
|
|
|
|
|
|
(K) |
|
|
|
|
||||||
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
cp |
|
||||||
cp ( hw hf ) (Tw Tf )
- среднеинтегральная теплоемкость теплоносителя в интервале (Тw-Тf),
24
Теплообмен в околокритической области
режимы с ухудшенным теплообменом, когда при нагревании обнаруживаются всплески температуры стенки
25
Перенос газа при высоких скоростях
Два основных эффекта:
1)в пограничном слое около стенки кинетическая энергия частиц благодаря торможению переходит в тепло;
2)необходимо учитывать сжимаемость потока
W = var 
P = var
T = var
const
свойства газа должны рассматриваться как переменные
26
Перенос газа при высоких скоростях
Характеристики газового потока определяются скоростью и двумя параметрами состояния
Статические параметры pcm, tcm изменяются приборами, которые движутся вместе с газом, т.е. скорость их относительно потока равна нулю,
Динамические pm, tm (параметры торможения) - измеряются неподвижными приборами.
Перенос газа при высоких скоростях
нагревание
охлаждение
28
Перенос газа при высоких скоростях
Газ, со скоростью Wo и температурой to тормозится без теплообмена с окружающей средой.
Температура заторможенного газа (температура торможения) из уравнения теплового баланса
Q G |
|
|
|
W 2 |
|
|
|
W 2 |
|
|
0 |
|
h |
o |
|
h |
т |
|
|
||||
|
|
o |
2 |
|
|
т |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ho, Wo - теплосодержание и скорость газа до торможения,
hт – теплосодержание газа после торможения, Wт=0 (газ заторможен). ho Wo2 2 h1
cpto Wo2 
2 cpt1
tт to Wo2 
2cp
29
Перенос газа при высоких скоростях
Кинетическая энергия потока 1 кг газа (W 2 |
2) |
|
||||||||||||
|
|
|
Энтальпия (cp T ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
W 2 2 k 1 W 2 k 1M 2 |
|
|
|||||||||
|
|
|
cpT |
2 |
|
a |
2 |
k cp cv |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
kRT |
cpT( k 1) |
- скорость звука |
|
|
||||||||||
После подстановки |
tт |
|
|
k 1 |
M |
2 |
|
|||||||
to 1 |
2 |
. |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М–число Маха
30