Задачник по термодинамике (555278), страница 63
Текст из файла (страница 63)
«Пт с'/З/ ' /(.*.к) (!«-(, ), к Ю «Вт/« („, 'с Выаад. Уменьшение разности температур (/, — /„) связано с увеличением коэффициента температуропроводности материала. 17.20. /7 8 мм; Е = 40 мм; 0 = 5', у 60' (см. рнс. 1?.2). 376 21,5 2,! б 0,85 0,42 0,24 3,06 5, 20 6,25 10,4 31,2 0,42 4,19 10,5 20,9 36,9 13,4 10,3 9,36 7,25 4,!9 159! 1483 !279 !021 781 1204 1294 1321 1385 1455 122! 853 574 386 264 162 301 366 584 1066 152 280 520 623 1104 1042 993 955 801 399 13!! 1005 713 497 12) 355 504 566 759 !153 1329 1118 873 652 478 587 ?4! 793 938 1204 0,62 ),71 з,бч 5,98 8,32 4,33 3,51 3,26 2,66 1,87 еыС оыс гпп 'с ас к о,'с Матернал 65О 667 723 599 581 Бериллий Вольфрам Молибден Ниобий Титан ! 280 3380 2600 1950 1800 732 757 802 753 904 847 883 907 968 !148 380 407 358 612 747 )ОЗО 1074 108! !211 1328 !7.2!.
Л! =  — !аз, (см. рис, ! 7.3); 1„!а„'С. т=зе с т аз с т тес с=~со е ьг аг 435 137 387 91 338 90 294 80 273 79 620 1368 592 !259 519 1078 461 943 398 918 1543 !474 !335 1161 1084 ! 2 4 8 12 298 296 248 214 194 341 240 224 214 25! 657 886 594 880 577 758 6!6 545 727 357 519 429 395 408 491 849 830 683 535 427 96! 832 743 675 649 Вывод. Полученные результаты показыэают, что форма и размеры носового профилч крыла существенно влияют не только на уровень температур в профиле, но также и на разность Лтмежду максимальной 71 и манил~алькой гз температурами. Чем меньше Л1, тем ниже термические напряжении и деформации в конструкции. Для снижения уровня аэроднпамнчесного нагрева профиля радиус затупления следует выбирать достаточно большим ( ~тобы уменьшить интенсивность теплоотдачи), однако при этом необходимо иметь в виду, что с увеличением Й растет сопротивление формы, возникающее прн обтекании профиля.
17.22. Го = отl)сз = 7,65; В) = ахну),. 2 4 8 32 ,0,0889 0,1492 0,2497 0,7320 , 34! 494 675 1011 102 !49 214 396 239 345 461 615 !863 1563 1307 957 .0,273 1,09 3,28 22,4 16 0,4230 860 298 562 1110 9,48 мм В) В С Гзь С Лг, К а„Втдме (4„74,,.) !Оо 377 Вьмод.
Самая низкая разность температур наблюдается в профиле иэ молибдена, самая высокая — в профиле из титана. Это объясняется тем, что среди материалов, перечисленных в таблице, молибден имеет самый высокий коэффициент температуропроводности, а титан, наоборот, самый нвзкий (ноэффициент температуропроэодности характеризует теплоииерцнонные свойства материала). Следовательно, при прочих равных условиях наиболее высокие деформации н терь1ические напряжения могут возникнуть и конструкции с титановым профнлем.
Наиболее высокий коэффициент линейного расширения у бериллия и титана (10,5.!О-е в 7,7 ° 10 †' К-г соответственно). Вывод. Поскольку в этих расчетах рассматривались геометрически подобные профили. а критерий Ро для каждого момента времени во всек вариантах имел одно н то же значение.
главной причиной повышения температуры в сходственных точках профилей являлось увеличение критерия В1. Несмотря на то что коэффициент теплоотдачи аг по мере роста )7 падает, увеличение размеров носового профиля приводит к повышению температурного уровня. При этом доля теплоты, переносимой в окружающую среду путем излучения, длу !к растет.
17. 23. 1О 20 ЗО 40 50 60 70 1046 !038 !018 1009 !002 926 805 у 11 ° с 17. 24. т. с го ) зо ) зо Э,ат гз.о ) зг,з з Фг, Вт /(м' К) 7 стг' дг, кВт(мз '11, чС 4420 586 !415 !420 224 53,4 !059 1020 532 50,8 51,4 1683 1687 1689 98,1 87,8 70,9 100! 973 931 7580 2063 3076 1340 655 70! 2114 2!84 4!2 878 0309 БОО 238 142! 61,5 961 40 60 80 20 49 60 80 531 589 660 !9! 358 426 498 479 549 616 158 327 401 469 30! 413 50! 9! 205 296 375 т,с ... 20 1~,'С... 335 гы, С... !БО 378 Вывод. Падение температуры в передней критической точке 11 (т) при т ) 20 с объясняется снижением скорости полета на участке 20 ( т ( 40 и одновременным увеличением высоты полета.
17.25. е„,, 0 02 04 06 08 10 !1, 'С ....... 3453 3434 3415 3398 3381 ЗЗББ !11. 'С . . - . . 322 322 321 321 321 320 81, К . . . . . . . 3!31 3112 3094 3077 ЗОБО 3045 (Т"„! — Т,), К . . . . , 552 605 657 705 753 800 МВт/мг . . . , , 25.8 28,0 30,2 32 2 34,1 36,0 (О 174 ) Х !ОО . . . 0 7,89 14,6 19,9 24,5 28,6 Вьзюд. Полученные данные показывают, что по мере увеличения степени черноты поверхности профиля доля теплоты, переносимой путем излучения в окружающую среду, растет, достигая 28.6об (при аст = 1) от количества теплоты, подводимого к профилю конвективным путем. Однако в рассматриваемых условиях температура в передней критической точке носового профиля уменьшается всего на 2,5об. Это является следствием того, что плотность конвектнвного потока Ок с увеличением ест растет, поскольку увеличиваетсв разность температур Т,т! — Тз. При этом аг, Т,т! и суммарнан плотность теплового потока, постУпающего в пРофиль, дк — ол остаются практически постоянными.
17. 26. 6, мм 1 2 Вывод. Оптимальная толщина теплозащитпого покрытия должна быть выбрана с таким расчетом, чтобы температура в профиле не превышала допустимую, а само покрытие при этом имела л>нннмэльнук> массу. ! 7. 27. Гм !!1 67 174 935 724 458 1048 650 1974 !918 2081 2008 2669 2749 3366 3401 0,5 1 !7.28.
б, мм . . . , . 0,1 0,25 0,5 1,0 1,5 2,5 >ть С . . . . 2293 1579 1048 650 491 408 >>з, 'С . . . , 327! 3323 3366 340! 3415 3423 Вывод. Из полученных данных видно, что при 5 ) 0,5 температура внешней вольфрамовой оболочки превышает температуру плавления (>ил = 3380 'С) К главе !8 18.2. 0,3! 5 м"-; 157 мм. ! 8.3. Переданное количество теплоты будет вазяпастать пропорционально (҄— Т, )т/ .
18.4. а) 7923 Вт! /(м К); б) 9845 Вт/(лр К). 18,6. Коэффипнент теплоотдачн увеличится на 9,6 э4. 18.8. а) 2,6 и; б) 4,2 м„!8.10. !1,2м/с. 18.11. 8157 Вт/ /(мз К), 18.12. 356! Вт/(мт. К), 18.14. 322 К. 18.16. р, МПа......
1,255 а, кВт/(м'К) .. 28,62 л>, К...... 10,5 >„, 'С....... 200,5 2,798 36,02 Я,З 238,3 Результаты расчета 18. 18. р, МПа 4„р ь МВт/мэ Результаты расчета приведены на рис. !. , 2,798 5,505 7,445 11,29 18,67 . 3,765 4,205 4,230 3,740 2,005 приведены на рис. 2. фхрь Р>бш/м' ш,кдт/(>тт К) 50 М,К 30 20 >О 1 2 1 4 Рис. ! 4 д >2 >б Р,/4ПО ю />,>г/>а Рнс 2 18.2!. Характер кипенна азота пузырьковый, кислорода — пленочный. 18.22. 17,6 кВт/(мт К); 983,8'С !8.23.
! 1,9 кВт/(м' К), 887 'С. К главе 19 19.2. ф,м = 0,93; фтз = 0,36. 19.3. 9ыз = 0,40; фзт 0,46. 19. 4. О,!!2 мз/м; 0,136 мз/и; О,!45 мз/м. 19.5. а) 0,228 м; б)0,399м; в) 0,761 м. 19.8. ! !О 'э Вт/мз. 19.!О. 0,307 м. 19.!2. 0,24. !9.14. 57,2 кВт/мз. 19.!6. !253 кВт. 19.!8. 23 Вт/(м' К).
К главе 20 20.2. 80,3 ма. 20.3. 4!7 К. 20.4. О,бб8ма/с. 20.6. !38. 20.7. 1,22 и*; 7. 20.8, 1,2! кВт/(м'К). 20.10. а, = 8,64 кВт/(м'К); аэ = 7,36 кВт/(мз К). 20.11. Коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха ад = 227,5 Вт/(мз К), со стороны воды аз = 77?5 Вт/(мт К); коэффйциент теплопередачи, отнесенный к теплопередающей поверхности на стороне воздуха, й = 161,7 Вт/(мз К); водяной эквивалент воздушного потока шэоэд — — 91,45.
!Оз кдж/(ч К); водяной эквиналеит потока воды аг од = 759,! 1Оз кЛж/(ч К); температура возду ха иа выходе Твоад .-= 299,7 К; температура воды на иыходе Тлок = = 300,8 К", потеря напора со стороны воздуха Ьр = 2,076 кПа; со стороны поды йр = !0,74 кПа.
20.12. Уменьшится в 1! раз; йт = = 1!28 Вт/(мт К); йз =- !01,8 Вт/((м' К). 380 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Абрамоэич Г. Н. Прикладная газовая динамика. М., 1969, 2. Андрющенко А. И. Основы термодинамики реальных процессов, М., 1975. 3. Боришанский В М„Кутигеладге С. С., Новиков Н. И., Фгдынский О. С„Жидкометаллические теплоиосителн. М., 1967. 4. Виргафгик И, Б. Справочник по теплофнэическнм снойствзм газов и жидкостей, М„!972.
5. 7Кукаускас А. А., Макаряеичус В. И., Шланчаускас А. А. Теплоотдача пучков труб в поперечном потоке жидкости. М., 1972. 6. Исаев С. И. Курс химической термодинамики, М., 1975. 7. Исследование процессов тепло- и массообмена / Под рел. Г. Б. Петражицкого. Труды МВТУ, № 170, вып. 1, 1973; № 195, вып. 2, 1975; № 222, вып. 3, 1976; № 302, вып.
4, 1979. 8. Кибардин Ю. А., Кузнецов С. И., Любимов А. Н., Шумяикий Б. Я. Атлас газодинамических функций прн больших скоростях н высоких температурах воздушного потока 7 Под ред. А. С. Предэодигелгэа. М., 1961. 9, Кугателадзг С. С., Леонтьев А. Н. Теплообмен и трение в турбулентном пограинлном слое. М., 1972. !О. Микулин Е, И Крногенная техника.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
