Постоянство - тепловой поток
Cтраница 4
Неотраженная доля радиации поглощается поверхностью и нижней атмосферой и переизлучается в инфракрасном ( тепловом) диапазоне спектра. За счет радиации, проникающей сквозь облака, обеспечивается лучистый приток тепла в атмосферу, являющийся постоянно действующим неадиабатическим фактором. Поглощение радиации планетной атмосферой приводит к отсутствию постоянства теплового потока по высоте, в отличие от того, что имеет место в звездных атмосферах. Взаимодействие излучения с газовой средой характеризует роль лучистого теплообмена и величину энерговыделения. [46]
Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных решений, желательно показать, какие точные решения уже получены и какими методами мы сейчас располагаем. Наиболее важно точное решение Неймана для случая полуограниченной области х 0, находящейся в начальный момент времени при постоянной температуре V, превышающей температуру плавления, с поверхностью л: 0, температура которой во все последующие моменты времени поддерживается равной нулю. Для других важных граничных условий при х 0 ( например, постоянство теплового потока или граничные условия третьего рода), замкнутых решений) нет, хотя для различных заданных значений температуры поверхности существует несколько решений, не представляющих, однако, сколько-нибудь существенного физического интереса. [47]
Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных решений, желательно показать, какие точные решения уже получены и какими методами мы сейчас располагаем. Наиболее важно точное решение Неймана для случая полуограниченной области х 0, находящейся в начальный момент времени при постоянной температуре V, превышающей температуру плавления, с поверхностью д: 0, температура которой во все последующие моменты времени поддерживается равной нулю. Для других важных граничных условий при х - 0 ( например, постоянство теплового потока или граничные условия третьего рода), замкнутых решений) нет, хотя для различных заданных значений температуры поверхности существует несколько решений, не представляющих, однако, сколько-нибудь существенного физического интереса. [48]
Граничное условие, заданное через внешний коэффициент теплоотдачи и постоянную температуру окружающей среды, может рассматриваться в качестве граничного условия общего вида, из которого можно вывести более простые граничные условия. Например, если внешний коэффициент теплоотдачи становится очень большим, то температура стенки Tw почти совпадает с температурой окружающей среды Тх, и мы имеем граничное условие с постоянной температурой. При малом коэффициенте теплоотдачи разность Тх - Tw становится намного больше, чем перепады температуры внутри канала, тогда на границе достигается условие постоянства теплового потока. [49]
На следующем графике ( рис. 13.10) представлена зависимость чисел Рейнольдса для жидкой и паровой фаз от координаты вдоль длины трубы. Верхние кривые относятся к пару, нижние - к жидкости. Следует отметить, что в расчетном режиме число Рейнольдса для пара почти по всей трубе выше критического, кроме небольшого участка в конце трубы, в то время как для жидкой фазы имеет место ламинарный режим течения, исключая примерно последние 10 % длины трубы. Интересно также отметить, что при принятом условии постоянства теплового потока числа Рейнольдса для жидкости при частичной нагрузке остаются такими же, как и при полной нагрузке, вплоть до точки, где жидкость заполняет трубу и нарушается кольцевой режим течения. [51]
Предполагалось, что в пластине имеются произвольным образом распределенные источники тепла, причем выделяемая ими энергия рассеивается в жидкости за счет ламинарной естественной конвекции в установившемся режиме. Используя преобразование Фурье для уравнений теплопроводности и метод разложения в ряд для уравнений пограничного слоя, авторы работы [42] построили распределения температуры и теплового потока в пластине. Геометрическая схема этого случая представлена на рис. 17.5.1, в. Условие постоянства теплового потока приводит к появлению поперечного температурного градиента при у 0, который и обусловливает развитие процесса теплопроводности внутри пластины. [52]
Предполагалось, что в пластине имеются произвольным образом распределенные источники тепла, причем выделяемая ими энергия рассеивается в жидкости за счет ламинарной естественной конвекции в установившемся режиме. Используя преобразование Фурье для уравнений теплопроводности и метод разложения в ряд для уравнений пограничного слоя, авторы работы [42] построили распределения температуры и теплового потока в пластине. Геометрическая схема этого случая представлена на рис. 17.5.1, в. Условие постоянства теплового потока приводит к появлению поперечного температурного градиента при у О, который и обусловливает развитие процесса теплопроводности внутри пластины. [53]
Рассмотрим теперь случай двустороннего радиационного нагревания плоского листа. Относительно теплопроводности листа необходимо сделать три допущения. Во-первых, считают лист темным по отношению к инфракрасному излучению. Тогда лучистая энергия будет переходить в тепловую непосредственно на поверхности листа, а тепло распространяться в толще листа за счет его теплопроводности. В-третьих, считают, что количество тепла, переданного с поверхности внутрь листа, не зависит от его температуры. Такое допущение обусловливает постоянство теплового потока через поверхность листа. [54]
Страницы: 1 2 3 4