Задача Нуссельта. (Лекция 3)

Содержание

Слайд 2

Замечание: в общем случае необходимо решать сопряженную задачу, т.е. рассматривать процессы

Замечание: в общем случае необходимо решать сопряженную задачу, т.е. рассматривать процессы

в паре и в жидкости совместно. Здесь это не нужно, т.к. неравновесность и межфазное трение не учитываются.

Толщина пленки мала по сравнению с высотой поверхности

Окончательная система уравнений:

Граничные условия:

Смысл граничного условия для скорости на межфазной поверхности пар – жидкость – отсутствие динамического воздействия пара на жидкость (касательное напряжение равно нулю).

Слайд 3

Коэффициент теплоотдачи: Средняя скорость: Температура и скорость зависят от толщины пленки,

Коэффициент теплоотдачи:

Средняя скорость:

Температура и скорость зависят от толщины пленки, которая, в

свою очередь, является функцией координаты х.
Слайд 4

Как найти δ(х)? 1) Балансовые соотношения 2) Кинематическое граничное условие

Как найти δ(х)?

1) Балансовые соотношения

2) Кинематическое граничное условие

Слайд 5

То же самое, что и в предыдущем случае! Коэффициент теплоотдачи:

То же самое, что и в предыдущем случае!

Коэффициент теплоотдачи:

Слайд 6

В общем случае надо учесть: а) силы инерции, б) зависимость свойств

В общем случае надо учесть: а) силы инерции, б) зависимость свойств

от температуры, в) волны на межфазной поверхности.

Для воды Reволн ≈ 5.

Слайд 7

Свойства берутся по температуре насыщения.

Свойства берутся по температуре насыщения.

Слайд 8

Турбулентное течение жидкости При турбулентном течении тепло и импульс переносятся не

Турбулентное течение жидкости

При турбулентном течении тепло и импульс переносятся не только

за счет взаимодействия молекул, но и за счет турбулентных пульсаций:

Критическое число Рейнольдса для жидкости в пленке равно 400.

Считаем, что тепловой поток через пленку не зависит от координаты у:

Слайд 9

Результаты расчетов с использованием модельных зависимостей турбулентной вязкости от координаты аппроксимировались

Результаты расчетов с использованием модельных зависимостей турбулентной вязкости от координаты аппроксимировались

следующим выражением для локального коэффициента теплоотдачи:

Для расчета среднего коэффициента теплоотдачи необходимо учесть, что на начальном участке пластины течение является ламинарным:

Связь числа Рейнольдса и приведенной длины: