Контрольне завдання № 15

1. Оскільки теплота не відводиться і не підводиться, то на крилі встановиться температура адіабатної стінки, яку можна визначити за формулою:

Для того, щоб визначити за формулою треба переконатися, що потік має турбулентний характер, тому:

Література: Варгафтик Н.Б. «Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей» - М.: Наука, 1972. – 720 с., ил.

2. В теоретичному рішенні Нусельта швидкість пари не враховується, але на практиці існують випадки конденсації, наприклад в теплообмінних апаратах, коли швидкість пари може суттєво вплинути на коефіцієнт тепловіддачі.

Рух пари створює силу тертя на поверхні плівки і ці сили тертя можуть або прискорювати рух плівки, або сповільнювати його.

При попутному русі товщина плівки зменшується, α збільшується. Крім того велике значення швидкості пари може спричинити перехід від ламінарного руху плівки до турбулентного.

Якщо рух зустрічний, то при низьких швидкостях товщина плівки зростає, коефіцієнт α зменшується. Але якщо сили тяжіння істотно переважають над динамічним впливом, то α залишається таким як при нерухомій парі. У випадку коли динамічний вплив переважає над силами тяжіння пара захоплює плівку з собою і вже плівка рухається під дією динамічного напору пари, товщина плівки зменшується, α зростає.

Контрольне завдання № 16

1. Густину теплового потоку на крилі літака будемо визначати наступним чином:

Література: Варгафтик Н.Б. «Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей» - М.: Наука, 1972. – 720 с., ил.

2. При наявності вимушеного руху на збурення прикордонного шару, обумовлені пароутворенням накладаються ще додаткові збурення за рахунок турбулентної пульсації швидкості двофазного потоку. Вимушена циркуляція впливає і на механізм пароутворення: спотворення крайового кута змочування, зміна значення відривного діаметру і частоти відриву.

При невеликих швидкостях коефіцієнтах α не залежить від швидкості, тільки від значення q. При великих швидкостях навпаки. У перехідний області α однаково залежить як від q так і від швидкості.

Контрольне завдання № 17

1. Оскільки, ми вважаємо режим течії конденсату ламінарним,то для обчислення коефіцієнту тепловіддачі слід використовувати наступні формули:

Масову витрату конденсату модна знайти за формулами:

1. На процесс конденсації впливають:

1) зміна теплофізичних властивостей.

Насправді температура конденсату не дорівнює температурі насичення, тому теплофізичні властивості, що були взяті за температурою насичення не відповідають дійсним значенням. Відмінність враховують за допомогою поправки Лобунцова:

2) перегрів

Якщо температура пару більше температури насичення, а температура стінки менша за температуру насичення, то конденсація буде відбуватись, але пара буде передавати стінці більшу кількість теплоти ніж при температурі насичення.

Дослідами підтверджено, що в даному випадку можна використовувати формулу Нусельта, але замість теплоти пароутворення підставляємо вираз:

- теплота пароутворення;

-теплоємність пари;

-перегрів пари;

-ентальпія перегріву;

-ентальпія пари на лінії насичення.

3) вологость

Замість теплоти пароутворення у формулу Нусельта підставляємо добуток теплоти пароутворення на масовий паровміст.

4) стан поверхні

Якщо поверхня окислена, або має високу шорсткість, то коефіцієнт тепловіддачі знижується, тому що збільшується опір тертя, плівка тече повільніше, товщина її зростає, зростає термічний опір. Оксидні нашарування створюють додатковий опір, що призводить до зменшення коефіцієнту тепловіддачи.