Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Конспект лекций по тепломассобменну

.pdf
Скачиваний:
143
Добавлен:
14.06.2019
Размер:
1.2 Mб
Скачать

., . , 2009

k – ; a, b, c, d, e, f

, -

.

,

(3.21)

(MT 3 1) kLa (LT 1)b (L 3M)c (L 1MT 1)d (LMT 3 1)e (L2T 2 1) f . (3.22)

,

 

 

 

0 a b 3c d e 2 f ,

(3.23)

3 b d 3e 2 f ,

(3.24)

1 c d e ,

(3.25)

1 e f .

(3.26)

(3.23)–(3.26) -

, ,

.

c f, . -

, e 1 f , d f c , b c a c 1.

(3.21)

kDc D 1vc c f c f c pf .

(3.27)

-, (3.27)

D

vD c c p fk

Nu k Rec Pr f .

(3.28)

(3.29)

,

– 31 –

., . , 2009

-

: k, c f. , -

(3.21) .

,

.

Nu k Gr c1

Pr f1 .

(3.30)

1

 

 

-

D, , , , cp T Tw T f .

, -

, . -

, -

, .

Tf, Tw

Tm (T f Tw )/ 2 . -

«f», «w» «m», .

, .

, . -

, .

– 32 –

., . , 2009

-

, -

, .

,

(2.33). ,

.

T T0 , T0

( ). -

.

p p0 0 gx p ,

(4.1)

p0 – ; g – ; x

; p – ,

p p0 0 gx .

-

. -

, ,

p

 

p

 

p

 

p

g

p

g ,

(4.2)

 

 

 

 

 

0 0 0 0

 

0

 

g – , .

(4.2) -

,

v

(v )v

p

g 2 v ,

(4.3)

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

v a 2 ,

(4.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v 0 .

(4.5)

,

– 33 –

., . , 2009

, (4.3) (4.4) -

. -

: – h, – h2/ , – a/h, – T.

 

v

Pr 1(v )v Pr 1 p Ra e z 2 v ,

(4.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pr

 

v 2 ,

(4.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ez x, Pr= /a – ,

Ra

gl03 T

 

 

 

 

 

 

 

a

. (4.5)

.

, (4.6) (4.7) , -

, –

Ra ( Gr) Pr.

4.2. -

.

, Tw -

.

T0 < Tw ( . . 4.1). x ,

y ( ). z,

x y, .

( v 0 ). -

.

, x.

. , .

. -

.

,

. -

w (1 y )2 ,

(4.8)

w Tw T0 .

– 34 –

., . , 2009

x

Tw =const

dx

T8<Tw

v =0 8

 

 

 

 

0

9

 

=

 

 

 

 

 

x

y

. 4.1.

T

Tw

 

 

vx

 

 

 

 

T

 

 

 

 

T0

 

 

 

vx

 

 

 

y

 

0

0,38

 

. 4.2.

– 35 –

., . , 2009

(2.31)

( T / 0 ) -

(v )T vx T / x const .

(4.8),

 

q

w

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(4.9)

T

 

 

 

 

y

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

w

 

0

 

 

w

 

y 0

 

 

 

 

. 4.2 -

.

,

vx

vx

vy

vx

 

1 p

g

2vx

(4.10)

 

 

 

 

 

 

 

x

y

x

y 2

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

vx 0

, w (T=Tw) y = 0;

(4.11)

 

vx 0

, 0 (T=T0), y 0 y = .

(4.12)

, -

(2.33).

p / x 0 g , , .

v

x

 

vy

0 .

(4.13)

 

 

y

x

 

 

, vy 0 , , , -

(4.13) vx / x 0 .

(4.10)

 

2vx

g

p

g( 0 ) 0 g .

(4.14)

y2

x

 

 

 

 

, (4.8), -

– 36 –

., . , 2009

2v

x

 

 

0

g

w

 

 

y

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

.

(4.15)

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.15) (4.11) (4.12)

vx

0 g w

 

y

1

y

2

 

1

y

3

 

1

y

4

 

,

(4.16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2

 

3

 

12 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 0 y . x.

, (4.16)

y 0,38 . ( -

)

 

 

 

1

 

 

 

0 g w 2

 

 

 

 

x

vx dy

,

(4.17)

v

 

 

40

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x dy

.

 

(4.18)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x)

, , ,

.

z , -

, z . -

. -

, dx

, qw w

dx 1, .

Q wdx .

(4.19)

 

 

,

 

 

 

 

Q c p dG ,

(4.20)

 

 

dG dx, -

37 –

., . , 2009

. dG

d :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

dG d (

 

 

 

1)

d

 

 

0 g w

 

 

3

0 g w

2d .

(4.21)

0

v

x

0

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.19) (4.20) (4.21) (4.9),

2

wdx c p

02 g w2

2

d .

 

 

 

 

 

(4.22)

 

 

 

 

40

 

 

 

(4.22) , x=0 =0.

:

4

 

 

 

320

 

 

 

x ,

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.23)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c p 02 g w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

4,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

(4.24)

c

p

2 g

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c p 0 g w

 

 

,

 

(4.25)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

4,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c p 0 g w x

 

 

 

 

 

Nu x

 

 

 

0,473

 

 

 

 

 

 

 

 

,

(4.26)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Grx

 

g w x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.27)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nux, Grx – ( )

.

Pr / a c p 0 / ,

– 38 –

., . , 2009

Ra

x

Gr Pr

c p 02 g w x3

.

(4.28)

 

 

x

 

 

 

 

 

 

(4.26) (4.28) , (4.26)

,

Nu

x

0,473(Ra

x

)0,25 0,473(Gr Pr)0,25 .

(4.29)

 

 

x

 

l -

 

 

1

l

1

l

4

 

 

 

 

Nu xdx Nul

(x / l)3 / 4 dx

Nul 0,63(Ral )0,25 ,

(4.30)

Nu

l

 

l

3

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nul Ral x=l.

,

, -

g g sin .

, x

, . ,

.

, Ral<5 102 -

Nu=1, . -

. (4.30), , -

5 102<Ral<2 107. Ral>0,7 109 -

. -

Nu 0,135(GrPr)1 3 .

(4.31)

, , (4.31),

l,

Nu / l 0,135 ( g T Pr/ 2 )13 .

,

Tw1 Tw2 ( . . 4.3), -

39 –

., . , 2009

. -

(Tw1 Tw2 ) / h ,

h – . -

.

-

, , -

, .

, -

,

( . . 4.3, ). , ,

.

Tw1

Tw2

h

h

Tw2

Tw1

 

 

. 4.3. : – -

, –

.

.9

. -

, –

, -

. ,

. , -

Ra 657,5 ,

(4.32)

Ra 1707,8 .

(4.33)

, -

9 .: . : . . .:

, 1958.

– 40 –