Вступник в прикордонний шар охолоджувач

Вступник в прикордонний шар охолоджувач може вступати в численні хімічні реакції з компонентами набігаючого потоку. Це ускладнює розрахунок прикордонного шару, вимагає обов'язкового врахування багатокомпонентності суміші, відмінності в коефіцієнтах дифузії, а також в інших переносних властивості окремих її складових. Тим не менш численні розрахункові та експериментальні дослідження дозволили встановити ряд простих закономірностей, що зв'язують інтенсивність теплообміну з витратою охолоджувача. Вдихається газ, проникаючи в прикордонний шар, нагрівається від температури поверхні до деякої температури, близької до температури газу в набігаючий потік. Якщо вдихається газ і набігаючий потік мають один і той же склад, то за аналогією з прогріванням твердих речовин можна припустити, що поглинання тепла за рахунок вдуву буде описуватися наступним виразом.

Параметр у, зазвичай званий коефіцієнтом вдуву, характеризує здатність охолоджувача знижувати тепловий потік до поверхні. Ступінь нагрівання газоподібного охолоджувача в прикордонному шарі істотно пов'язана з режимом перебігу основного потоку, характером перемішування основного потоку і охолоджувача, фізичними властивостями охолоджувача і набігаючого газу і т. д. В результаті у відмінний від 1. Деякі чисто якісні міркування вказують на те, що за допомогою наведеної лінійної формули можна також враховувати і відмінність фізичних властивостей охолоджувача і набігаючого газового потоку. Дійсно, на інтенсивність теплообміну на непроникною поверхні впливають наступні фізичні параметри газу: теплоємність теплопровідність, щільність, коефіцієнт дифузії і в'язкість. Згідно молекулярно-кінетичної теорії у ідеальних газів при постійних тиску ре і температурі всі згадані характеристики являють собою функції однієї фізичної величини – молекулярної маси.

При цьому коефіцієнти теплопровідності, дифузії і в'язкості залежать також від ефективного діаметра зіткнень, а теплоємність – від числа ступенів свободи молекули (за умови, що число атомів в молекулах набігаючого і вдуваемого газів однаково). Оскільки всі зазначені властивості газів є функцією молекулярної маси, то можна припустити, що в розглянутій постановці завдання вплив природи вдуваемого газу на теплообмін можна виразити через відношення молекулярних мас вдуваемого і набігаючого газів. Незважаючи на деяку спрощеність такого підходу, більшість експериментальних і розрахункових робіт говорить про перевагу застосування молекулярної маси в якості параметра, що характеризує індивідуальні властивості вдуваемого і набігаючого газів, у порівнянні з усіма іншими можливими параметрами. Аналіз наявних розрахункових робіт показує, що ні одній з наступних величин можна приписувати визначальну роль у впливі на теплообмін при вдув різних газів. Всі зазначені фактори при аналізі ефективності вдуву враховуються коефіцієнтом. Ці ж розрахунки показують, що параметр вдуву у не залежить ні від температурного фактора, ні від швидкості обтікання або тиску гальмування.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru

MAXCACHE: 0.48MB/0.00084 sec