ДЗ 1: Нестабилизированный теплообмен в канале вариант Г
Описание
Нестабилизированный теплообмен в канале: Э7, Марков, вариант 1-г, плоский щелевой зазор высотой Н, плоский канал, двусторонний обогрев, ГУ 1-го рода, вариант 1-г
Задача № 2 «Нестабилизированный теплообмен в канале»
Рассматривается задача нестабилизированного теплообмена в канале на участке стабилизированного течения (рисунок 2) потока со среднерасходной скоростью V0. Канал может быть представлен в виде плоского щелевого зазора высотой (H) или круглой трубы радиусом (R), при этом для случая плоского канала нагрев потока осуществляется как с обеих стенок, так и с одной стенки при условии, что вторая теплоизолирована. В различных вариантах задания используются различные граничные условия: ГУ 1-го рода (TW – Const) и ГУ 2-го рода (qFw – Const).
В ходе выполнения задания с использованием методов приближенного решения уравнений пограничного слоя требуется:
- записать интегральное уравнение энергии пограничного слоя;
- определить длину участка тепловой стабилизации (Lст) и средний коэффициент теплоотдачи на этом участке (α);
- построить графики распределений:
- относительной температуры Q = (T – T0)/(TW – T0) по толщине теплового пограничного слоя η = y/δT;
- толщины теплового пограничного слоя вдоль оси канала δT(z/ Lст);
- коэффициента теплоотдачи вдоль оси канала α(z/Lст).
При рассмотрении течения в щелевом канале использовать для аппроксимации скорости полином третьей степени, при рассмотрении течения в трубе – полином второй степени.
Исходные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные к задаче 2
1. Плоский канал, двусторонний обогрев, ГУ 1-го рода | ||||||
Вариант | H, мм | V0, м/с | ρ, кг/м3 | ν∙10-6, м2/с | Pr | Ср, кДж/(кг∙К) |
г | 15 | 0,30 | 1,21 | 14,8 | 0,70 | 1,0 |
