Теплообмен при высокой скорости газа.

 

Важное значение современной технике

 у стенки и ↑трение, энергия движения

Тепловыделение становится существенным, изент на ↑  и его расширение. Так как

Давление может меняться существенно, возникает необходимость учитывать

Если поверхность не охлаждать то её  будет иметь равновесная температура поверхности

1-тепло отводится в глубь потока,т.к.  не характеризует направление передачи тепла,то вводят . .

1-нет теплообмена

2-нагрев потока

3-охлождение потока

Расчетные формулы остаются справедливыми и для высоких скоростей. Т.О. Задача сводится к определению равновесной . 

r-коэффицент восстановления,характеризует соотношение интенсивностью тепловыделения от трения и интенсивностью отвода тепла в ядро. Прод. обтек. пластин,цилиндров,

Турбулентный

Ламинарный

В трубах  турбулентный, дозвуковой и сверх звуковой. r-поддается теоретическому расчету для тел простой формы лам. и.с. пластина ,

Лам. теч. Круглая труба

 

Капельная жидкость, полностью преобразует кинетическую энергию потока в энергию давления

 остаются const. . В газах часть кинетической энергии идет на .

, , , - температура торможения.

При  т.е. только часть  кинетической энергии идет в энергию давления остальная в . Для воздуха 0,285, 0,715 на  и .

-Формула Широкова М.Ф.

Обобщенный закон теплоотдачи.

 

25.Теплоотдача при кипении жидкости.

Кипение это процесс образования пара внутри обьема жидкости.Кипение возможно во веем температурном интервале от крайней точки до критической. Т.к. фазовое превращение поглощает теплоту парообразования,то тепло подводится,на твердой поверхности теплообмена. В обьеме жидкоcти от происходящей при значительном перегреве жидкости относительно t нас при данном P на поверхности у центров парообразования. Жидкость обладает значительно большим чем пар. Вода  , . Поэтому основным тепловым сопротивлением будет пограничный слой (пара-жидкости),но пузырьки перемешивают, пограничный слой. Турб. Пульс. Самой жидкости не разрушают пограничный слой, а лишь уменьшают его. Вода, ,

Переходный режим- пузырьки сливаются между собой,нет доступа жидкости к поверхности.

Пленочный-конвекция и излучения. Всё большая часть тепла перенесется за счет излучения.

Для воды , т.е. .

В технике чаще не ,а,  при этом и зависит от режима кипения.В этих условиях оба перехода от пузырькового к пленочному и обратно носят кризисный характер.

Переходный режим стационарно существовать не может.

 Пузырьковое кипение

При увелечении  и Р число z центров преобразование на поверхности увеличится,увеличится турбулизация, (метериал,шереховатость,газ в жидкости относительно пленки →z), вследствие поверхностного натяжения жидкости. Чем меньше Rпуз тем больше жатый пар.
Равновесие пузырька неустойчивое увеличивается часть жидкости испарится внутрь пузырька.

И увеличится R,Pп уменьшится пузырь увеличится и наоборот.

Критический радиус парового зародыша.

 

Размер пузырька растет пропорционально  ,при увеличение P скорость роста пузырьков уменьшается,  при кипении -температура насыщ.

При развитом кипении , , с-коэффициент зависит от рода жидкости и P и условия на поверхности. Для расчета рекомендуется ;

“-ПАР, ‘-ЖИДКОСТЬ. Все физические свойства для формулы выбираются по .Отключения опытных данных исследователей по достигают (для воды)(объясняется различием поверхностных условий). Интенсивность теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении практически не зависит от силы тяжести и при также, но при полной невесомости.

Пленочное кипение -жидкость отделена от поверхности паровой пленкой.

Горизонтальная труба в большом объеме

-эффект r,учитывающий перегрев пара в пленке,D-диаметр трубы.

Физические свойства пара фазы →по средней t

Вертикальные поверхности

Тепловое излучение

Излучение-процесс распространения внутренней энергии излучаемого тела электромагнитными волнами, При их поглощении они вновь переходят в тепловую энергию.

Комическое                       Большитво тел имеют

-излучения                     Сплошной спектр

Рейнтгеновское                Некоторые тела излучают

Ультрофиолетовые          Поглощают только

Видимое                            в определенном интервале

Тепловое             Чистые металлы и газы

Радиоволны        Селективные покрытия

 

В луч. т.о. учавствуют тонкие поверхостные слои 1мкм-1мм. А еще тепловое излучение носит обьемный характер.

Q-поток излучения,суммарное излучение,через произвольную поверхность F в единицу времени                                                                .

-плотность потока излучения -излучение с ед. F по веем направлениям полусферы пространства. Q и E-интегральное излучение,если от до -монохрамотическое.

 

Для воды спиртов A+R=1.Не цвет а состояние поверхтности. Абсолютно черное тело

   -собственный тепловой поток, зависит не только от свойств самого тела,но от температуры окружающих тел.

 

27. Закон Стефана-Больцмана- зависимость излучательной способности от температуры

Для абсолютно черного тела

После интегрирования  или

Для серых тел

- степень черноты

-спектральная степень черноты