Конвективный теплообмен в однофазных средах (продолжение 2)

Сентябрь 15, 2022

Главная
Физика
Конвективный теплообмен в однофазных средах (продолжение 2)

Содержание

2. Турбулентный поток . в конкретной точке потока произвольн.функция
3. . Теории теплообмена Аналогия между теплообменом и переносом количества движения в турбулентном потоке (аналогия Рейнольдса). Перенос
4. . Теории теплообмена Перенос тепла в турбулентном потоке как совокупность молекулярных и молярных (вихревых, турбулентных) движений:
5. . Теории теплообмена Касательные напряжения в турбулентном потоке: касательное напряжение за счет молекулярной динамической вязкости касательное
6. . Теории теплообмена m - плотность поперечного потока массы между слоями, скорости W1, W2 , температуры
7. . Теории теплообмена масштаб температуры * масштаб скорости Имеют порядок пульсаций скорости и температуры в турбулентном
8. . Теории теплообмена Сущность гидродинамической аналогии - перенос количества движения и тепла в турбулентном потоке одинаков,
9. . Полуэмпирические теории теплообмена Теория Прандтля Поток, состоит из двух областей: тонкий пристенный слой: ламинарное течение,
10. линейное распределение скоростей в пристенном слое . Теории теплообмена Поскольку - динамическая скорость
11. . Теории теплообмена Касательные напряжения в турбулентном потоке пульсации скорости Прандтль ввел "длину пути смешения« -
12. . Теории теплообмена
13. . Теории теплообмена . Подобно гидродинамическому слою выделяется тепловой пограничный слой, где преобладает перенос тепла молекулярной
14. Плотность теплового потока на границе теплового пограничного слоя с турбулентным потоком . Полуэмпирические теории теплообмена .
15. . Полуэмпирические теории теплообмена
16. . Теории теплообмена Трехслойная модель Кармана .
18. Скачать презентацию

Слайд 2

Турбулентный поток

.
в конкретной точке потока
произвольн.функция

Слайд 3

.
Теории теплообмена
Аналогия между теплообменом и переносом количества движения в

турбулентном потоке (аналогия Рейнольдса).

Перенос в турбулентном потоке
как усиление молекулярного переноса в ламинарном потоке
(движение вихрей (молей)).

В ламинарном потоке перенос тепла и количества движения поперек линий тока происходит только за счет молекулярной диффузии.

Элемент жидкости массой

перемещается за счет турбулентных пульсаций на расстояние l

Слайд 4

.
Теории теплообмена
Перенос тепла в турбулентном потоке как совокупность молекулярных

и молярных (вихревых, турбулентных) движений:

По гипотезе Фурье

турбулентная теплопроводность

турбулентная
температуропроводность

Слайд 5

.
Теории теплообмена
Касательные напряжения в турбулентном потоке:
касательное напряжение за

счет молекулярной динамической вязкости

касательное напряжение
за счет вихревых движений

турбулентная вязкость

турбулентное
число Прандтля

параметры точки
в потоке

Слайд 6

.
Теории теплообмена
m - плотность поперечного потока массы между слоями,

скорости W1, W2 , температуры t1, t2

касательное напряжение

плотность теплового потока

Исключаем m

При охлаждении твердой поверхности

W2=0, t2=tw

По определению касательное напряжение на стенке

[m] = кг/м2с

Слайд 7

.
Теории теплообмена
масштаб температуры
*
масштаб скорости
Имеют порядок пульсаций скорости и температуры

в турбулентном потоке (W', t')

Обозначим

Распределения температуры и скорости подобны, если Pr=1 и

Слайд 8

.
Теории теплообмена
Сущность гидродинамической аналогии -
перенос количества движения и тепла

в турбулентном потоке одинаков, т.е. коэффициенты турбулентного обмена импульса ( ) и тепла ( ) считаются в любой точке потока одинаковыми.

Противоречие аналогии Рейнольдса –
она относится к турбулентному потоку в целом, а основное термическое сопротивление теплообмену содержится в пограничном слое

Слайд 9

.
Полуэмпирические теории теплообмена
Теория Прандтля
Поток, состоит из двух областей:

тонкий пристенный слой:
ламинарное течение, преобладает молекулярная вязкость
(2) собственно турбулентная область

Для расчета теплообмена нужно знать распределение скоростей

В пристенном слое

Если

линейный закон распределения скорости

Слайд 10

линейное распределение скоростей в пристенном слое
.
Теории теплообмена

Поскольку

- динамическая скорость

Слайд 11

.
Теории теплообмена
Касательные напряжения в турбулентном потоке
пульсации скорости
Прандтль ввел "длину

пути смешения« - путь, который проходит моль (вихрь) в турбулентном потоке, пока не смешивается с окружающей жидкостью.

Полагая турбулентность изотропной

Безразмерная толщина П.С.

Слайд 12

.
Теории теплообмена

Слайд 13

.
Теории теплообмена
.
Подобно гидродинамическому слою выделяется тепловой пограничный слой, где

преобладает перенос тепла молекулярной теплопроводностью

Слайд 14

Плотность теплового потока на границе теплового пограничного слоя с

турбулентным потоком

Полуэмпирические теории теплообмена
.

Плотность теплового потока на поверхности

ta - температура на границе теплового слоя

Слайд 15

.
Полуэмпирические теории теплообмена

Слайд 16

Конвективный теплообмен в однофазных средах (продолжение 2)

Содержание

Турбулентный поток .в конкретной точке потока произвольн.функция

.Теории теплообменаАналогия между теплообменом и переносом количества движения в

.Теории теплообменаПеренос тепла в турбулентном потоке как совокупность молекулярных

.Теории теплообменаКасательные напряжения в турбулентном потоке: касательное напряжение за

.Теории теплообменаm - плотность поперечного потока массы между слоями,

.Теории теплообменамасштаб температуры*масштаб скоростиИмеют порядок пульсаций скорости и температуры

.Теории теплообменаСущность гидродинамической аналогии -перенос количества движения и тепла

.Полуэмпирические теории теплообменаТеория Прандтля Поток, состоит из двух областей:

линейное распределение скоростей в пристенном слое .Теории теплообмена Поскольку

.Теории теплообменаКасательные напряжения в турбулентном потокепульсации скоростиПрандтль ввел "длину

.Теории теплообмена

.Теории теплообмена.Подобно гидродинамическому слою выделяется тепловой пограничный слой, где