Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Пограничный слой и уравнение теплообмена на
границе раздела
Рассмотрим продольное обтекание поверхности тонким потоком жидкости. Скорость и температура набегающего на пластинку потока постоянны и равны соответственно Wо и tо (рис.26) при соприкосновении частиц жидкости с поверхностью тела они "прилипают" к ней. Рис. 18 Переход ламинарного пристеночного пограничного слоя в турбулентный; I – ламинарное течение; II – переходная область; III – турбулентное течение
В результате в области около пластины вследствие действия сил вязкости образуется тонкий слой заторможенной жидкости, в пределах которого скорость изменяется от нуля на поверхности тела до скорости невозмущенного потока (вдали от тела). Этот слой заторможенной жидкости получил название гидродинамического пограничного слоя. Понятие о гидродинамическом пограничном слое впервые введено Л. Прандтлем в1904г. Для течения жидкости внутри пограничного слоя справедливо , вне пограничного слоя и на его внешней границе , W= Wо. Под толщиной пограничного слоя d обычно подразумевают такое расстояние от стенки до точки в потоке, на котором скорость будет отличаться от скорости потока вдали от тела на определенную заранее заданную величину, например, на 1%. Различают два основных режима течения: ламинарный и турбулентный. Эти режимы течения наблюдаются и в пограничном слое. Всегда при турбулентном слое у стенок имеется тонкий слой жидкости, так называемый вязкий или ламинарный подслой. Аналогично понятию гидродинамического пограничного слоя Г.Н. Кружилиным было введено понятие теплового пограничного слоя. Тепловой пограничный слой К - это слой жидкости или газа у стенки, в пределах которого температура изменяется от значения, равного температуре стенки до значения, равного температуре жидкости (газа) вдали от тела. Для области внутри теплового пограничного слоя справедливо условие , а на. внешней границе и вне его , t = tо. Таким образом, все изменения температуры жидкости сосредотачиваются в сравнительно тонком слое, непосредственно прилегающем к поверхности тела. Толщина гидродинамического и теплового пограничного слоя δ и К в общем случае не совпадают - это зависит от рода жидкости и формы поверхности.
По особому строится пограничный слой в случае свободного теплового течения, вызванного разностью плотностей более или менее нагретых частиц жидкости. Конечно, данное ранее определение пограничного слоя остается справедливым и для свободного движения. Известно, что так называемый пограничный слой представляет ламинарную текущую пленку жидкости. И как уже указывалось ранее теплопередача через ламинарный слой возможна только теплопроводностью. Поэтому можно написать для потока тепла теплопрводностью, проходящего в направлении нормали через элемент поверхности нагрева, следующее выражение , Вт В то же время для потока тепла, переданного конвекцией, можно определить уравнением теплообмена , Вт Так как через пограничный слой при стационарном состоянии системы будет проходить столько же тепла, сколько получит поверхность тела от движущейся жидкости, то можно написать равенство
или (68) Последнее выражение и есть дифференциальное уравнение теплообмена, которое описывает процесс теплопередачи конвекцией на границах тела. Из этого выражения можно вычислить αν , Вт/м2 К (69)
Для трехмерного случая (69а)
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-10-24; просмотров: 227; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.172.252 (0.004 с.) |