Оглавление:
Особенности процесса теплоотдачи при движении газа с большой скоростью
- В участке газового потока, омывающего вязкий бифштекс, скорость газа уменьшается от максимального значения от стенки до пули на ее поверхности. Боль при движении, сопровождающаяся подавлением газа. Из-за силы чистой энергии газа к теплу, температура повышается. Температура адиабатически подавленного потока газа 77 связана с термодинамическим уравнением температуры T. Когда газ обтекает изоляционную стенку, температура его поверхности равна температуре изоляционной стенки, она близка к застойной температуре, определяется по следующей формуле: (U. Seven） Где r-коэффициент восстановления температуры. Температурное поле в потоке вокруг изолированной стенки показано на рисунке.
Значение температуры стены изоляции зависит от результата 2 параллельных результатов процесса. Рассеивание тепла за счет торможения газа в пограничном слое, вызванного вязкой силой. Отвод тепла в поток. Это в основном достигается за счет теплопроводности, обусловленной температурным градиентом пограничного слоя. В Pr-1 эти эффекты сбалансированы: r = 1, T,= T. При Pr I коэффициент восстановления температуры также меньше 1. Величина коэффициента восстановления температуры зависит главным образом от структуры пограничного слоя и величины количества растений.
С этого места кривая распределения температуры не меняет свою форму, лишь высота ее уменьшается в направлении потока. Людмила Фирмаль
Использование ламинарного пограничного слоя dlg Р = / пр Пластину можно рассматривать： (10.8） По данным Эккерта, Pr = 0.65-0.75, эта формула является числом растений Чтобы выбрать в соответствии с так называемой активной температурой, определение ее дано в следующем разделе. Формула (10.8) может быть применена не только к плоским пластинам, но и к телам различной конфигурации. Таким образом, экспериментальные данные, полученные при обтекании конуса до M = 4,6 и Ke = 5•10⁵, хорошо согласуются с расчетами по этой формуле.
В турбулентном пограничном слое коэффициент восстановления температуры определяется по формуле Р = / пр (10.9） Эффективная температура также выбирается в качестве определяющей температуры. Как показано на рисунке 1, рассмотрим температурное поле при теплопередаче в условиях высокой скорости газа. 10.1. В условиях Tm> T, (температурное поле/), тепло передается от стенки к газу. Передача тепла от газа к стене возможна только при Tm Tg.
Следовательно, величина и направление теплового потока между газом и стенкой определяются адиабатической температурой стенки Тг, которая в этих условиях зависит не от термодинамической температуры 7′/, а от скорости газа. Теплообмен между охлаждаемыми стенками и быстро движущимся потоком газа характеризуется более высокой температурой в виде кривой с максимумом value. In температурный Пакет 2 (рис. 10.1), температура стенки выше термодинамической температуры газа, но поскольку она равна Tm TG, газ отдает тепло стенке.
- Аналитическое решение задачи о форме температурного поля газов, состав которых не изменяется с ростом температуры, позволило получить уравнение для оценки максимальной температуры ламинарного пограничного слоя при Pr = 1. Например, если тело движется в воздухе при M = 20, 7 = 300°K, то по формуле (10.10) Ttl% =-6700°K Tm = 1200°K. Процесс теплообмена при высоких скоростях движения характеризуется большим диапазоном изменения температуры газа в боковой стенке, поэтому физические параметры в пограничном слое сильно варьируются. Явление больших изменений плотности газа называется compressibility.
Пограничный слой, сжимаемость газов играет важную роль в земной коре, а также изменяются другие свойства, такие как вязкость, теплопроводность и удельная теплоемкость. Большой градиент температуры и тепловой поток от газа к стене на высокой скорости、 Они повышают устойчивость ламинарного пограничного слоя. Понижая температуру стенки, при прочих равных условиях увеличивается критическое число Рейнольдса, соответствующее переходу от ламинарного пограничного слоя к турбулентному слою. Во время эксперимента Рис. 10-1 рис. 10.2 В области ударной волны наблюдается увеличение интенсивности теплопередачи.
С другой стороны, трубу можно нагревать, начиная с сечения, где скоростное поле уже полностью стабилизировано. Людмила Фирмаль
Когда сверхзвуковой поток обтекает тело с тупой передней кромкой, перед телом образуется отделенная ударная волна, где сверхзвуковой поток изменяется на subsonic. In в этом случае газ возмущается при очень высокой температуре, что способствует усилению теплообмена. Когда температура достигает 3000 ° K n, диссоциация газов (азота и кислорода), составляющих воздух, и окисление азота, которое также диссоциирует оксиды, начинают оказывать значительное влияние на процесс теплопередачи. При температуре 5000-6000°к начинается ионизация воздуха. Появляются атомарные ионы кислорода и азота, ионы оксида азота, свободные электроны.
Температурная зависимость равновесного состава воздуха показана на рисунке. 10.2. Диссоциация и ионизация сопровождаются изменением состава газа и его физических свойств, а также поглощением heat. By Это связано с тем, что температура подавленного потока в этих явлениях ниже, чем ниже уравнения (10.6).Рис. 10.3 температура полного торможения воздуха сравнивается независимо от диссоциации/. Из предыдущих глав известно, что диссоциация газов приводит к увеличению интенсивности теплопередачи. Ионизация также улучшает теплоотдачу газа.
Характеристики теплопередачи за счет высокоскоростного движения обусловлены в основном нагревом газа и пограничного слоя, а степень нагрева определяется величиной числа Маха. Поэтому по величине этого числа человек может определить вероятность проявления любого из симптомов Передача тепла и прочность Степень тяжести воздействия на процесс. Заметное повышение темперамента Газ в пограничном слое при торможении появляется с дозвуковой скоростью.
Абсолютная температура, Если M = 0,2 При m = 0.5-5%, тормозной цикл, превышает температуру потока на 0,8%. Для M = 1-20％ Предположим, что в решении есть ошибка Если разделить температуру потока на 3%, то нагрев можно не учитывать Из〜за торможения до M = 0,4(для нормальной температуры воздуха это соответствует скорости 130 л / л) мы допускаем погрешность до M-0,7 (скорость воздуха-230 м / сек) с погрешностью 10%. Другие особенности теплообмена при движении газа на более высоких скоростях проявляются в сверхзвуковых скоростях.
Смотрите также:
