Cтраница 2
Внешнему турбулентному пограничному слою с зависящими от температуры физическими свойствами уделялось мало внимания как в теоретическом, так и в экспериментальном отношениях. Однако расчет пограничного слоя газа с переменными свойствами связан с анализом высокоскоростных течений газа с вязкой диссипацией. В процессе исследования последней задачи была получена и некоторая информация о влиянии изменения физических свойств с температурой при умеренных скоростях газового потока. [16]
Результаты расчетов и экспериментального исследования местной теплоотдачи представлены на фиг. Так как при теоретическом расчете изменение физических свойств не учитывалось, а во время экспериментов они, хотя и незначительно, но все же менялись, то для более строгого сравнения экспериментальные данные обрабатывались с применением параметра Цихеева. Как показывают многочисленные исследования, при нагревании жидкости этот параметр хорошо учитывает влияние изменения физических свойств в пограничном слое. Эти данные получены на очень похожей по своей конструкции экспериментальной установке. [17]
При анализе всех задач в предыдущих главах предполагалось, что физические свойства жидкости постоянны. В действительности физические свойства большинства теплоносителей зависят от температуры и, следовательно, изменяются в пограничном слое или по поперечному сечению трубы. В этой главе мы рассмотрим результаты аналитических расчетов и экспериментальных исследований, в которых изучалось влияние изменения физических свойств, а также обсудим простые методы введения поправок к решениям для постоянных физических свойств, позволяющие использовать их для расчета теплообмена и сопротивления при переменных свойствах. [18]
Поэтому это обстоятельство должно учитываться при обобщении опытных данных. Один из путей учета состоит в осреднении физических свойств с помощью введения так называемой определяющей температуры, по которой определяются значения физических параметров, входящих в критерии подобия. Довольно распространенным является выбор в качестве определяющей средней температуры tCp Q5 ( t0 tm), где t0 - r - температура поверхности, / - температура жидкости. Кроме того, в ряде случаев в качестве определяющей выбирается средняя температура жидкости / ж, температура поверхности нагрева tc, температура жидкости на входе в теп-лообменный аппарат t x и др. Однако следует помнить, что универсальной температуры, выбором которой во всех случаях автоматически учитывалась бы зависимость теплоотдачи от изменения физических свойств с температурой, не существует. Поэтому при обработке опытных данных по теплообмену и гидравлическому сопротивлению за определяющую температуру целесообразно рекомендовать принимать такую, которая в технических расчетах бывает задана или легко может быть определена, а влияние изменения физических свойств теплоносителя учитывать, если это необходимо, путем введения дополнительной поправки ( множителя) в обобщенные критериальные зависимости. [19]
Так как в процессе теплообмена температура жидкости меняется, то меняются, следовательно, и значения ее физических свойств. Поэтому это обстоятельство должно учитываться при обобщении опытных данных. Один из путей учета состоит в осреднении физических свойств с помощью введения так называемой определяющей температуры, по которой определяются значения физических параметров, входящих в числа подобия. Довольно распространенным является выбор в качестве определяющей средней температуры ер 05 ( о ж) гДе с - температура поверхности; tK - температура жидкости. В ряде случаев в качестве определяющей выбирается средняя температура жидкости ж, температура поверхности нагрева tc, температура жидкости на входе в теплооб-менный аппарат tx и др. Однако следует помнить, что универсальной температуры, выбором которой во всех случаях автоматически учитывалась бы зависимость теплоотдачи от изменения физических свойств с температурой, не существует. Поэтому при обработке опытных данных по теплообмену и гидравлическому сопротивлению за определяющую температуру целесообразно рекомендовать принимать такую, которая в технических расчетах бывает задана или легко может быть определена, а влияние изменения физических свойств теплоносителя учитывать, если это необходимо, путем введения дополнительной поправки ( множителя) в обобщенные уравнения подобия. [20]