Методика решения задач конвективного теплообмена на основе теории подобия

1. Классифицировать явление.

2. Выбрать из справочной литературы критериальные уравнения, соответствующие данному случаю (все пункты подобия выполняются). Конкретный вид уравнения подобия выбирается, исходя из анализа особенностей процесса теплоотдачи и физического смысла чисел подобия (см. табл.4.1).

3. Определить число Нуссельта.

4. По найденному числу Нуссельта определяется коэффициент теплоотдачи

. (4.42)

5. Находим тепловой поток

. (4.43)

Таблица 4.1.

Символ	Название	Математическое выражение	Физический смысл
Nu	Число Нуссельта		Характеризует интенсивность теплообмена на границе твердого тела и среды; представляет собой безразмерный коэффициент теплоотдачи.
Re	Число Рейнольдса		Характеризует соотношение сил инерции и вязкости; определяет режим движения жидкости в условиях вынужденной конвекции.
Gr	Число Грасгофа		Характеризует соотношение подъемной силы, возникающей вследствие разности плотностей холодной и нагретой частей жидкости, и силы вязкого трения.
Pr	Число Прандтля	n / а	Характеризует подобие температурного поля и поля скоростей; является физической характеристикой жидкости.

Примечание. В математических выражениях для чисел подобия использованы следующие обозначения: a - коэффициент конвективной теплоотдачи; l - коэффициент теплопроводности жидкости; W – скорость течения жидкости относительно поверхности; n - коэффициент кинематической вязкости жидкости; b - коэффициент температурного расширения; g - ускорение свободного падения; DТ - разность температур жидкости и поверхности; l - определяющий линейный размер; а - коэффициент температуропроводности.

Поиск по сайту: