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 (T_W – Const) и ГУ 2-го рода (q_Fw – 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 (L_ст) и средний коэффициент теплоотдачи на этом участке (α);

- построить графики распределений:

• относительной температуры Q = (T – T₀)/(T_W – T₀) по толщине теплового пограничного слоя η = y/δ_T;
• толщины теплового пограничного слоя вдоль оси канала δ_T(z/ L_ст);
• коэффициента теплоотдачи вдоль оси канала α(z/L_ст).

При рассмотрении течения в щелевом канале использовать для аппроксимации скорости полином третьей степени, при рассмотрении течения в трубе – полином второй степени.