Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Такал картина тггпичь л.~я срелних и больших аначеннй критери» Рейиолъдса П! уменьшении скорости потека (числа Рейнольдса) яскаже:и температурного псла распространяется зсе палыче а поп аг»дкогт»; наоборот, уветаченпе скоростэ приводит к учен женим искажения поля вдвлл от поверхности тела, за и ютючеинеч области, расположен»ой в следе. На ряс. 3 2 показано изменение температуры жш коста по иортталн к повериюстн тела (течператчрв и! ертпюгп ранна Тп те гпература л и и осгп в пот ке Т'! г(еч, срепствскно у поэерхностк тела теьгнература жилкооп| ~анже равна Т, (кроме случая глубокого вакуутга, ~откат суптсстжгеать скачок тетглературы).
Значегпературы в иеназтгуюенноьг потоке Лостпгаетс» зсе.ю готнческн пэ мере улаленпя от гюеерхностн тела удоэной мерой гоицнны тепловога ногранпчного сдон поверхности может служять велнчкна Ь„ (рпс. 3-2!. пплтжаетгая продплжеяпет! касатеэюой к т 1пегэатурнону $ гг ж а Ф э ие г ыуеэжжэм гел ге Г е по к м ьчьегг (3-2> прьфюм т панерюссгп тела. Кггк уже упо юналось, 3 ученыпается прн япзрастаннп скорости потока.
Котнчестно тепла, ггереносимого теплопроволностью прзпорепонядьно гралкепту течператугзы, коэффнпнент пропорппонатьяосюг, яаляющпйгя свойгтаом среды, носят назпзяю козффпюжатз теплосроаапнссгж Этот закон можно занятие н ниде „ ( 'т'г (3-!! где г!" — поток ~епла я направленян оса у, кал!г р гегг: д — коэффикпсят теплонрзеонпосгн, калугч.гггг . С; 7' — гет~перагурю Нэ грзннпе между жндкостъю и югердытг ждоч нелн- геТ т чнна г пгюзого пгжоха раааа, таком абрагом, (еу ) где нкдгкс г относятся к пансрхнпстп твердого гела. !!з Раее'Югргная рпс 3-2 следует, юо нюре!кепке для е, тго ож» зсппсап а ан.те Г,— Тг ь' Это уравоюше совпадает с урнвнепвем тспювшо, згоц в случае твердого тела, отделенного непа.гввжиой членй жидкоств толщины д, ат резервуара бесконечао больн теплоароаодкосга с температурой Тг. Паттону».
ча называют то«щипай аепогшнжной пленки». Ковпеппа~о ) полвижной плентж следует рассматривать лишь как спо предстзвлеппя, а пе как соотаетстпующую реальной дейст, тельнссти. Ран*с в литературе часто астречалн-ь тха>ан а яеабтолнтгостн для упелпчения тенлсмого потока у лять» пленку неподвижной жн 7 сгн увеличением относительной с )гости; такие указапвя следует пинать лшьь в переносном смыг Д н ф ф е р е а а и а л ь н г уравнение теплаабчгв «чаи Ллн вычисления вели*шпы теп.юв Рж аз. 1о аотока псобхолима прежде г* ег состввнть, исходя пз перво~а зка на термодинзмики, лпфферепшы! ное уравнение. Предпочагаем, что в гкндкпсти отсутству источники или стоки тепла.
Рзссмотри» трехмерный сяуч и примем, что кочповюп.ы скорости по осям х, д, г П н, о, ю; рассмотрим да.чее тепловой баланс параллелепи1 да г ребрами бх, бд, бг Количество теплз. о»палимого наружу н направления равна (рнс. 3-3) «( — ') зхзгг количество тепла, подводи»ого внутрь в нзправлепиг ранна. возрастание зптальпии (тепласодержанна) нгядкасгг~ в правлеаии х равно; д дх — (сщгТ) ох«у«г, гпе с — удсльнан теплоечкость гкндкосгп прч пост нам давления; р — пап«аост~ жндкостя. Следовательно, аз»евсине количестаз .тепла, свя пас с пранесаом теплообмена в иапразлеюггг х, равно — ~« — ) гх «у Зг —,- — (српТ) Зх «у «г.
г.~ш)' ' зо ш ьмьги пьью выражения пслу"иьм ддя иапрзвлеппй у и (з, ь,.ьк в установившемся состоянии и нри отсутствии пьсьььььв п стоков тепла количество тепла в парадлеж,ьп. Ье остается аеиамеияыи, то сумму этих выражений еле. приравнять нулю. Введя ташке ураанезне перазрывкд ь.ь, зыРзжаьошее отсУтствие исшчаиков и стоков всжесш. и ьшенььо: д — (рл( (-„— (э ( + — (р. » = — б, впчиеая расс штрсиие случнеч, когда язмененлеч ,, и ььожно пренебречь, получим лифферсндиальнос урзоэснь, теплового баланса э паде ь Гд'Г д Г д'Г( дт' ВТ дт — У,—.ь +; —, + —.'. ( — и — „— д — — ш,—,. = б. (3- Ц Эш уравнение прииениььо только ллв ламниарпого по.
шкз, так иак при турбулеитом течении молэкуляриап ьзт ьеьш рлтуропроводнпсть (--) должна быть заменено боьш(,ср ) пса ьь,вчиной — козффььнььсьььоьь турбулентного абисна й; пш,кдьпьй, однако, не явлвется ппстоипныч дзя задан. ног п гока. Уравнение (3-4( прн ссогзетствуьоших гран чиь,с условя«х можш быьш прояитегрирсоано лишь э пм,, рых прпстых илу гаях. Обычно граничные условна (крч ь ьруются слсдуюшим образом. в льобой точке затмив в поверхности темперзтура жлдкости имеет зивче"ле Т,.
з опали от этой поверхности — значение Т 4'орча течении обычна предполагается нс завися. Шсй т шплообмена; как прзвияж нсриалышя составляюигаз св р~сти жидкости на пооерхносюь равна нулю. При этих услоэияк уже непосредственно из вида урав"енви иояоьа сделать два вывода. Решеьше уравнении моле" бы ь представлено в виде изотсрм, как показана на РЗС. 3-Ь; если определшьы изатериы, та известен н тепаовой потьк э любой тош,е.
Анзлььттьчесьиь эта мажет быть яыраь'о ь' юлуюптвм образом: Т=..-((х, у, ай (3-3( П шхшььку Т входит в уравнение (3-4( тально под знаком ирсььзводипй первого и второго порядков, то сумма ((х,р,а) Р Р взвою лой постоянной также будет уловгютэорять диф истока, Рэипиальььому травнепню. так яак величина теплового ка прспорноанаиьна градиенту температуры, ш отсюда гзедуст, что .пшчсшя имс г пттька рази кгп тгчпсрзгу з не их абсолгатныс величины, сслп, коаечво, не учизыпае ся завясггмссть д в Лругпя констант ат температуры.
Втпроуг вывод состоит в том, что, есдл выражение (3-ь представляет собой решение уравнения гби4В то и 7=-.417л, у, зф 13- где Л . - постаянчяя, ~вятке удовлетворяет уравнению г3-4 Это оэнзчает, что нее течператбры илп разности томпер тур и, сзедовательпо, григгнеитгт температуры могут бы умпожены на пгюгоанную, причем величава тепзозыт поз кон возрасти пропорционально этой постоянной. рюти, с нико, изотврмы нанесены не дзя определенных зиачен.
температуры, и гшя онрьтелснпыт знаке ~ни бсзраэмерпоп опгошеигги г — г г,— г, го их фариа не будет зависеть от абсолютных вяз шпкй тсчпературы. Далее, для то.ш, п груженгюгс в поток игллг. ги, чогкно ввести понюяе коэффяпиекта теплообмева «со гласно ураваеишо гг"=к17, — Тз1, пояагая шзи юом, что « яе зависит ат теми ратур~ Кочффвпнент шплопбмеаа а чожез бьмь опреде.тен в кат дой точке поверхности или для поверхности в нелот обычно применяется последнее опРеделение.
Сопоставляя уравнения 13 31 н 13.73 пчеем к =-— 13 Отсюда вытекает геометрическая шгыфггретапия вела п ны а из г3-3) следует, что а уве:с чинается с уменьшенпгй Значение о, иак н 4„ заинсит от свойств жззкостй скорости потока и разчергж тела. Теоретическое нзи вкож рггиеьтальггоч определение зкчпчины а нсобкоднио дзя ра чета тепзообмепчииоз.
Р Ч ЛИФФ Р ИЧ М УРИЮ и ЫЧЗЮЯЬЯ Я Одно мсрьыи поток Прошедшим с участг, д. которого мозгно получать точное решение, катается стучд кгшвскгианого зепчообчснз в одпот~ервом латшпарвн ьз лпояс. Так, напр1ггср. пскашрьге тарак1ешыь, асобгппг,гп распространения пламени в патоке гомогенидй гор1о„ыг смеси могУт быть выЯснены пРн РассматРенпи течениЯ жч кости с температурой Т, через поргмтую степку, пииты (п пшю фрги1ф пламени, температура которой Тз палд». жюгвется постанывай Л1зфференцик1ыны уравнение в прел. до.1ажепип пастоя1япоа Ц с л Ри поту'агм гы (3Щ( в виде ПГ 11 л —,— и Г=-О, сз'- (3-9) г,г. и — скарас1ь ш тока, а -= — — козффнспеяг гечпсрагураправодпастя жидкости 1(птегр 1руя дважды, 1юягщч рпсирсдепевие теттперагу- Ры ~ патоке перед стенкой: Гжпщтпческв зто распределенле представлено па ри 3-1. Ц м богшше скарогть поптна, тем круче кривая Градиент теч1 ратуры в любоп точке определяется из условия пере- даю количества тепла, ггеабкадпчшо для повышщщя теы- пспа1уры пабегнющего плака от Т, до значения тщшера- гуры в атой точке.
Мы прсллола:атн, чта Р.=сапа(. Зто, конечно, очень гРу- бас .запущен|не, которое ьюжег привести «ошибочным ре- афштатам, так нак теллопронодпосо газа возрастает прв- блпзпщлыю пропорционально корню иввдрвтпопу из айса. .тшт1юй температуры Предпштожепве К=сапа! и пораждас- чщ 'пм вето пюсть результатов являются абычнымн орп ре. пге1п1и проблем рщпространевпя тепла; бее зтога упрощения гащ пть ре1вение вообще невозможно; дсшчсиаемая таким 'зтра«м негочнсють оправдывается, адннко, возможностью 'игл'лазания сущности процесса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
