Cтраница 2
Необходимо еще раз подчеркнуть, что выше рассматривались профиль скорости и сопротивление для полностью развитого ( равномерного) течения, и рис. 13 - 9 применим только при этом условии. На протяжении начального участка трубы падение давления больше, чем на такой же длине в равномерном потоке, так как здесь имеет место как более высокое касательное напряжение на стенке, так и падение давления из-за изменения потока количества движения. Для длинных труб влиянием начального участка обычно можно пренебречь. [16]
Однако на начальном участке трубки профиль скоростей не полностью развит. По этой причине теоретическое соотношение, связывающее перепад давлений с объемной скоростью потока ( например, закон Хагена - Пуазейля для ньютоновских жидкостей), к начальному участку неприменимо. Существует, однако, способ, позволяющий экспериментально исключить влияние начального участка и тем самым использовать закон Хагена - Пуазейля для обработки опытных данных. [17]
Для достаточно длинной трубы пренебрежение входным эффектом не приводит к заметной ошибке при расчете тепловых потоков. С другой стороны, кривые 2 - 7 показывают, что влияние начального участка намного более существенно при наличии частиц в потоке. [18]
Поэтому чаще всего формулу для расчета местного или среднего числа Нуссельта получают экспериментальным путем. При этом удается учесть те факторы, которые не принимались во внимание при теоретическом анализе задачи. Формулы ( 12 - 55) и ( 12 - 54) получены без учета влияния начального участка. [19]
В области стабилизированного течения интенсивность теплоотдачи не зависит от скорости и определяется физическими свойствами жидкости ( теплопроводностью) и диаметром трубы. В отличие от этого на начальном участке трубы, где имеет место нестабилизированное течение, процесс теплообмена отличается большой сложностью и резко изменяется по длине. Если труба короткая, то большая часть ее занята начальным участком. В длинных трубах влияние начального участка невелико, и основная часть трубы находится в стабилизированной области. [20]
Поток воздуха, движущийся с постоянной скоростью, продольно обтекает плоскую изотермическую пластину. От передней кромки пластины нарастает ламинарный пограничный слой. Постройте также зависимость числа Стантона от числа Re для случая, когда турбулентный пограничный слой начинает развиваться непосредственно от передней кромки пластины. Как влияет на эту величину изменение критического значения Re, при котором происходит переход от ламинарного пограничного слоя к турбулентному. Каково должно быть число Рейнольдса, чтобы коэффициент теплоотдачи к турбулентному пограничному слою можно было вычислять с точностью 2 %, не учитывая влияние начального участка с ламинарным пограничным слоем. [21]