teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 25
Текст из файла (страница 25)
в впле дх '~~! 6» Тс-'Г, дх ~ р т (Т вЂ” Т!) В ссо!нению К рьм!«Круп»лана у знтм»а ю репам «эу к мист.,е„,э с а эз» ерю ар шую сынку. 50 Васюта врое ссов тр н с ь«,об«а«прн:„,'„Ю) юличи лу«»ня илн аююа ь«скс» с орс ти ю о»ьзукнс» абсбшсапмс, 'у)З сгрмпньмсоп«о им!аль«вп нср Иере е п»лм:икса е шз ';(й! 46., ! 1, ! др! (т,а„о, — + — — (26 6.)ь — — 6. - — =— (5 52) л:, 1 р! «ар! а! — омюп орос! аз» при у =-6; р, — нлшнють !юа врн О, ,— !шпор ч мают ляюш имею« а «»срх !топ(скарсс влу ани ) '.*'()ф( ра„ 6. =)'(1- — ) дг; П«В) ф -=г,— "„'„;-~ -„-") (5 54) е Ип с!рави с ю ае эюрп а: л и »!с» в мц!е Л,.
~! Ш, 1 дп, ! 4(»;Вг!!)з р,о„в, пп!««Ю! — нт лм н аз юо «н шсюсв ормюсзю озкс =6 У юе » р". 1'е «с! Пр Р = си а. г з! ма»ан шргс» г»'» фм зу а Рзб) и «Р "Я с" Р н (5.50). 1566! Чтобы понять, как прантическн испаяьзуются выведенные состношени», расскютрим основные люк»кения влшеэртиы а;о мешала Клрмава— По. «гауз»»а. В этом методе при«им«сто», что (пснр«леле!!ие безра:вюрноц скарпсти а„уа «ппгра«и«нам мое подчиняется зависимости вида а„ус!— 1 — УТт 16). С полабнога типа распрелехеннем скорое~и мы ранее имела леле лрн азучена« ввтомалельных решенин уравнений лагу«ни пюго слоя Обе!- э!мчим Ч = у«6 По Пальгаузену, а„)оз =-ос+ а!Ч+ атЧ аэц -ь«4Ч, 2 3 глс коэффидноиты ас — ае нахолятс» с помпшыо гранич«ык услоавй.
Пчевилио,«!анри»1:=Ос„)с! -О При»1=1 а то!= Пд(а!о!)зд»=0 а д (гг„)а ) )дх — 0 . Посюлние тр«услови» »ваяю!с» условиями сопряже- 2 2 1 нн» скорости в пограничном слое са скарасм ю внешнего «отака. Недосгаюзцес шпее условие (у вас пать неизвестных коэффициентов) можно полу««ть, пр«ыеннв (5.41) ь условиям на сп:пке. То~да при 71 = О 62 ( а„) 62 до, †! -"! = - - — = - Л(.), 2~» 1 « дх гле Л(х) = (6 1«) йда()дх) -- ферм арачсмр, с помошмо «ата)юго учитыастся изменение скорости мюшнеп\ «отан» в«!мыши Ох. После нахалке«ня посто»нных получают профиль скорости в виде зависимости а„)а! — !р(Ч, Ц, а также «ыражени» лла 6« 6,* и и, Полстаеив все зги величины в (5.47), полу!им абыкноненюте дифдюренциальнае уравнен«е первого порядка лхя апрелелеяив 6 '- 6(х).
Зная 6(х),можно рассчитать сопрошвлсние трен«». «(тина шкже находить не 6, в бы. Тогла вместо Л(х) используется «горой формпарамсгр 6 даз 2 (х) = — —. дх ' Отмеп«1, чта при опрсдсланпаы зпа енин форма»(жметрл (Л = -12 тшя агюфнля Польгаузеиа) в апре»еле«пой тачке поиерыкютн телв до„)ду — 0 при у = О. В этол тачке праисхплит спрь!» пограничного слоя. За предеиамн этол точки теория патра«ичвого слон геры ! силу Для нахажлспия «аэффнш!енто» гсш«ютд»чн методам Кармана — Пол! гаузсал — Круж!гюна распределение температуры па!раиичнам слое эв- 1«1 дают в виде зависимости (Т вЂ” Т )((Т вЂ” Т ) = 9(угб ), где абьмна фри»- пня РВ 16„) представляат собой папином четвертой стегани.
Име» а виду, ", что распрелслсние скорости и фармпарамстра влоль аси Ох нейлона а ре. !1 < *':::.' л' эультатс решения пшрадинюеи'геслай юдачи, а 9 мажет бань выражена, '* '-', через Б иэ (5 51) нахадятта дпиу тспдоюэпг гюграничнаго слон, 9, ни. Важни гюлчеркнугд па нтеграаьные соотношение Кармана и Кружи- ':!; тт лина (и их сбабшенил) справедливы нс талька длн ламинарнаго, на и для .' (Б турбулштиого гюграничьюга счо». )Огн расчета трения и тенлаабмена, нв. ,'". ( раду а рассмотренными хитонами, исгюэшуютс» и лругие методы, кота- 4 рые иэлагматсл в эюнаг)юфиях по пырни гюграничного с:юя.
5.9. Залечи с ранг»ни»ми Задача!. Найаите тшшины линамическога и тстюавага апграни шых шпее в тачке к = 1 ы при обтекании гшастины еошукам (г = 30 'С,,;* е — 5 ыс). Темггсрпура пластины т, .— 10 'С. Определите коэффипнснт,' г"' теадоогдачи и в данной тачке, а также срсаиий юэффиниент тсплтютлачи и для участка пластины о <к< 1 м. Решение.
Срелняя температура пшрани люто стюн г = 0,5(г ь г,)- =20'С.При г =20 Сам»аз»ухач-15,66 1О мг(с,Л-О,0259 Вт)(м К), '; Рг-о,7.Числп рейнольдс»К»= =3,32 1О. 5 1 15,06 10 5 Зак «нк Ие < 5. 10, та течение в пограничном с,гш ламинарное. Толщина динамического пограничного слоя Б =. = 0,0087 м = 8,7 мм. 5 1 З,Л ° 1О Толщина теплового гюграничнаго сжж 8,7 Б,= — ' =98нм.
ЧОП7 В данной тачке число На„ 0,332< 3,32 ' 16 Э,(ОПТ вЂ” 170. Найдем местный и срелний коэбн)иписнты теаэаатдачи. Л 0,0259 г а= Нс,— = 170 — ' =4,4 Вт((и .К), *х 1 и — 2 4,4 — 8,8 Вт((м К). О е.6= 8,7 мм; Б,=Я,Вмм;об»,4 Вт((мг К); и =В,ВВт((мг К).
Задача 2. Решите э»лагу 1, аредпалювя, что гшастина амываетсв видай са сга(юеп ю а = 0.1 м/с Остальные условия оставьте без изменена». Рангени<Дтявадыпри г =Ю'Сь =1,006 ° 10 мг(с,Л=О,599 Вт((м К), Рг — 7,П. Псе»спасатель»о и»па!ни Кс= * =1О; О,! 1 э 1,006 1О Б = — = 0 0158 и = 15,8 мм; 5.1 ('105 Б,=. — ' =8,25 мм; 15,8 1~7 02 Нгг„= 0,332 ч )О (702 = ПЮ; а=ЗОΠ— = 12ОВП(м' К); 0,599 1 и =2 120=2»ОВт/(м К) Отиепв — 15,8 им;Ь,= 8,25 мм;и= Г2ОВт((м .К]; п =240 Втl(мг К).
Задач» 3. Тонкая пластина ш нсржавеюшей семги абагревастса электрическим соком так, пе 9, = 386 Вт(м . Пластина пралольно аблуваегся г еоэдукоы,(а = 10 мгс; г = 10 "С). Найлите темперюуру нластины н» !есспжнюг х = 0,2 м г т псрелней «рамки. Решение. Задаемся средней шмгюршурай гюграничиого сгюя г =. 20 "С. Фтгзическнс свойства вохдухе будут таким жс, как и в задаче 1. Чисю Рсйнагьдса Кы 02 15,06 Ро В заданной тачке !иола На =- 046<В,32 1О (07 -'=!49.
Мсстньгй коэффююент тспжютлачи п = 149 — ' —. 19,3 Вт((ыг. К). 0,0259 0,2 Гсм~ерагура стенки 200 ° О,ОЭ5 ! 3.! Р85 16,0" 10 Нп„= 0332 )417'!О ЧОП7 = 184; 9. г (й а — 184 — ' =- 141 Вт)(м ° К). 0,0267 г 0.035 !'(г ) дп лрий -1 о,го =.)и — * 0 Но = 0332чг464 10 э)07 !90 и = 190 — ' = 141 Втг(м К). 0,0259 0,035 - ~( — ') =1,5 — „ 140 ь' б 48 = — — дх 13 о 386 г, = 10 4 — —. 30 "С.
19,3 Средняя температура г = 0,5(10 г 30) = 20 "С. Огвсп Темшратура пластины г, = ЗО 'с. Залечи 4. Для набегающего нв нластюп гютока воздуха скорссп. о = 200 мГс и температура г = 20 'С. Расс ипайте гшстнос~ь тспновпш потоке 4 в точке х = 35 мм нри теиосршу!е пластины: «) г = 36,8 'С; 6) г, = 25 "С; в) г, -- 40 'С. Решение. Скорость гаука в воздухе с .—.,)887 = 20,)ь(Т„, = Мс мус. Число Маха М - о Гс = 200г)44 = 0,58. Коэффипиент есостановлсння томпсратуры г = „ГРг =. К(7 = 0,84. Дливбатная мжпература сттики г, = 20 с 0,84 — = Эб,б С. 200 2 10 В первом случае (г, = 36,8 'С) 9, = О.
Длв расчета с„сс вшроьг случае принимаем ч !5,06.10 м Гс, Л= О,0259 Вт((ы КЛ Рг — -0,7. Число Рсйнольлсв йс = ' 464.10 200 " 0,035 15,06. 10 Найдем число Нп, и местный коэффипаент топлостдачи При этом 9„- 141(25 36,8) = -1664 Вт(м . Знв» кмипусв говорит с том, что ссыпной гютск направлен ог воздухе к стенке, кит» Г при г =0.5ПО 40) =30'си= 16,0 10 ьггс,л=0,0267 Втг(м к).
Рг = 0,7. Последоппслыю наделим 184 Т Плоти»сть теплового патока 9 =' 140(40 — 36,8) = 448 Вт(н . Твк как с,' О, тс тепловой поток направлен от стенки к всэлуху э Ответ. в) сс = 0; б) сс = -1664 ВФм; в) О, =- 448 Вт)м . Задач» 5. Испгпьжя соотношение Кармана, наКчитс толщину лииамигшюго ~юграничнггго слов б и коэффициент трения с,при пролольном обтекании пластины несжимаемой жидкостью Скаросп. жидкости о, се кинетическая вяэкссгь и.
Начюю «оирдипш поместите иа переднюю «репку пластины, ось 0» расположите елань течение, в ось Оу — вер!юидикулирнп к пласпгне. Решение. )бгя профиля скорости возьмем полипом третшй отвлеки: э, з о„тл ' осьа!й ьаэй аэй, тле Ч =308. Пссгояигые о — о найдем нэ граничных условий: о э Постоянные составляют: ас =. 0; с, = 1,5; а! = О; о! = — 0,5. Сшловкгсльнс, о„(с, = 1„50 — 0,5г! . В ндшем случдс о! "— с, бо! гб» "' О, а После сслстансвки в соотношение Кармена (см. 8 5.8) полученных выражений длв с,(с я о, оно приобретает слсаующий анлг ри х = О Б = О, получасы 4 64х 4,64х ./а ' луч ЯШ„ Находим м эффициент трепи» 2о, Зч О,еыб г раз Резрльипы дл» Б и с(незначительна ат3 юсина (см. Ь 5.3).
пгшьзун ссатноюснис Крупилина, внес родгианом а(пешннн пластины (см. за саин при х > О и равгш темперюуре в Полученные тшав точного ре 6. Ис 3»дача чнс:н На„ раююатин з зге 13 ! 2 —.Сх + — —, !4 Рг' <р н профиле температуры возьмем гю <.т е. Пэ в области 0 Решена гин ликуда следу, ч3а ~!3~123 123~ ~~1334~123  — .—. а'а+ а16'+ атч' + азч Так как где О- Т, Т.
Нигюверкиа О, Л и= ' =15 —, т.т. 'аб* ения ночного сл гра то дуг имать вип аРнЧ'-0 В!Во=Он — =0 В'0 2 дт) пр»Ч'.=! 016,-)и — '=О 3'О 2 дч П сав ные 63 <3 ныс, нвйлсиныс Свсдоиательн с В 1Ва = 1,531' — 0,56' . Булан с3напы чтоб < Б. В нашем с33учш Тз - Т, а ! дтт ЛОа с,=-л!' — ~ ~ду)г=а ' б, 1В» Интегрирул эго уравнение, с учатам тога, чго а Ва .= Т, - Т„< Ч = Угбг сти пластины а„- а -- О. Из уравн ан слелует, что при зтам д Т)ду .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
