Смешанная конвекция
Cтраница 4
В работе [14] выполнен анализ смешанной конвекции около поверхности с постоянной плотностью теплового потока в области, расположенной вдали от передней кромки. Одновременно были введены поправки более высокого порядка к результатам расчета пограничного слоя и учитывалось влияние ненулевой скорости внешнего течения. [47]
Теплоотдача пучков труб в условиях смешанной конвекции. [48]
Было показано, что в условиях смешанной конвекции направление потока оказывает очень сильное влияние на характеристики переноса. В работе [42] были получены многочисленные экспериментальные данные для смешанной конвекции в воде. [49]
Анализ течения в условиях промежуточного режима смешанной конвекции требует, как правило, достаточно глубокого понимания особенностей течения в двух предельных режимах конвекции. Сложность процессов переноса обусловлена в основном взаимодействием выталкивающей силы с полем течения, вызванного воздействием внешних сил. Если оба течения направлены одинаково, скорости переноса будут возрастать. Однако при некоторых углах между направлением действия выталкивающей силы и направлением вынужденного течения результирующая интенсивность переноса может быть меньше, чем в случае, когда оба механизма переноса действуют по отдельности. При анализе смешанной конвекции широко используют приближения пограничного слоя. Концепция пограничного слоя действительно часто справедлива, но ее применимость зависит от направления действия и интенсивности двух механизмов переноса. Даже в заданных условиях смешанной конвекции Gr / Re может быть локальным параметром и изменяться вдоль поверхности, что создает дополнительные затруднения. Пограничный слой может оставаться присоединенным лишь на части поверхности, а на других участках могут возникать зоны отрывного течения. Более того, на части поверхности может доминировать вынужденная конвекция, а на остальной поверхности - смешанная конвекция. Часто требуется вводить упрощающие предположения, чтобы иметь возможность применить разработанные к настоящему времени методы расчета. [50]
Было показано, что в условиях смешанной конвекции направление потока оказывает очень сильное влияние на характеристики переноса. В работе [42] были получены многочисленные экспериментальные данные для смешанной конвекции в воде. [51]
Анализ течения в условиях промежуточного режима смешанной конвекции требует, как правило, достаточно глубокого понимания особенностей течения в двух предельных режимах конвекции. Сложность процессов переноса обусловлена в основном взаимодействием выталкивающей силы с полем течения, вызванного воздействием внешних сил. Если оба течения направлены одинаково, скорости переноса будут возрастать. Однако при некоторых углах между направлением действия выталкивающей силы и направлением вынужденного течения результирующая интенсивность переноса может быть меньше, чем в случае, когда оба механизма переноса действуют по отдельности. При анализе смешанной конвекции широко используют приближения по-градачного слоя. Концепция пограничного слоя действительно часто справедлива, но ее применимость зависит от направления действия и интенсивности двух механизмов переноса. Даже в заданных условиях смешанной конвекции Gr / Reft может быть локальным параметром и изменяться вдоль поверхности, что создает дополнительные затруднения. Пограничный слой может оставаться присоединенным лишь на части поверхности, а на других участках могут возникать зоны отрывного течения. Более того, на части поверхности может доминировать вынужденная конвекция, а на остальной поверхности - смешанная конвекция. Часто требуется вводить упрощающие предположения, чтобы иметь возможность применить разработанные к настоящему времени методы расчета. [52]
В работе [122] представлены результаты расчета турбулентной смешанной конвекции конечно-разностным методом. Расчетные результаты для вынужденной конвекции не согласуются с известными экспериментальными данными, по-видимому, вследствие неопределенностей использованного в работе метода замыкания уравнений. В последующей работе [123] дополнительно учтены источники объемного тепловыделения при использовании иной модели турбулентной вязкости. Было установлено, что объемные источники тепла оказывают пренебрежимо малое влияние на профили скорости, однако профили температуры существенно изменяются. Данные экспериментальных исследований турбулентной смешанной конвекции [10, 11] показали, что противодействующие выталкивающие силы вызывают появление сильных возмущений в поле температуры и в итоге интенсификацию теплообмена. Работа [171] посвящена расчету влияния выталкивающей силы и ускорения вследствие теплового расширения жидкости в вертикальной трубе. Это ускорение играет особенно важную роль для жидкостей в окрестности их критических точек. Был сделан вывод, что выталкивающая сила и ускорение оказывают примерно одинаковое влияние на перенос тепла. [53]
В работе [66] впервые выполнен анализ ламинарной смешанной конвекции, возникающей при втекании полностью развитого потока в наклонную трубу круглого сечения. При граничном условии постоянной плотности теплового потока создавалось возмущение течения Пуазейля при малом числе Рэлея, которое и служило параметром возмущения. При Рг 0 75 и 5 0 рассчитаны распределения скорости и температуры для случая, когда составляющая выталкивающей силы в направлении потока способствует вынужденному течению. Прандтля существует оптимальный угол наклона трубы, при котором достигается максимум числа Нуссельта. [54]
В работе [122] представлены результаты расчета турбулентной смешанной конвекции конечно-разностным методом. Расчетные результаты для вынужденной конвекции не согласуются с известными экспериментальными данными, по-видимому, вследствие неопределенностей использованного в работе метода замыкания уравнений. В последующей работе [123] дополнительно учтены источники объемного тепловыделения при использовании иной модели турбулентной вязкости. Было установлено, что объемные источники тепла оказывают пренебрежимо малое влияние на профили скорости, однако профили температуры существенно изменяются. Данные экспериментальных исследований турбулентной смешанной конвекции [10,11] показали, что противодействующие выталкивающие силы вызывают появление сильных возмущений в поле температуры и в итоге интенсификацию теплообмена. Работа [171] посвящена расчету влияния выталкивающей силы и ускорения вследствие теплового расширения жидкости в вертикальной трубе. Это ускорение играет особенно важную роль для жидкостей в окрестности их критических точек. Был сделан вывод, что выталкивающая сила и ускорение оказывают примерно одинаковое влияние на перенос тепла. [55]
В работе [66] впервые выполнен анализ ламинарной смешанной конвекции, возникающей при втекании полностью развитого потока в наклонную трубу круглого сечения. При граничном условии постоянной плотности теплового потока создавалось возмущение течения Пуазейля при малом числе Рэлея, которое и служило параметром возмущения. При Рг 0 75 и 5 0 рассчитаны распределения скорости и температуры для случая, когда составляющая выталкивающей силы в направлении потока способствует вынужденному течению. Был сделан вывод, что для заданной комбинации чисел Рэлея, Рейнольдса и Прандтля существует оптимальный угол наклона трубы, при котором достигается максимум числа Нуссельта. [56]
В работе [176] проведено экспериментальное исследование смешанной конвекции около горизонтальной пластины с постоянной плотностью теплового потока в воздухе. Было определено влияние выталкивающей силы на характеристики вынужденной конвекции для двух случаев, когда рабочая поверхность - обращена вверх или вниз. [57]
В работе [176] проведено экспериментальное исследование смешанной конвекции около горизонтальной пластины с постоянной плотностью теплового потока в воздухе. Было определено влияние выталкивающей силы на характеристики вынужденной конвекции для двух случаев, когда рабочая поверхность обращена вверх или вниз. [58]
В работе [56] выполнено экспериментальное исследование смешанной конвекции около горизонтального цилиндра в воздухе для трех случаев, когда выталкивающая сила действует в одном направлении с вынужденным потоком, в противоположном и в поперечном. В различных случаях получаются различные условия, при которых влияние естественной конвекции можно считать несущественным. Работа [156] посвящена экспериментальному исследованию смешанной конвекции около горизонтальной трубы, обтекаемой горизонтальным воздушным потоком. [59]
Страницы: 1 2 3 4 5