|
|
темп-ре поверхности раздела, вычисленные с уч╦том энергии образования этих компонентов при стандартных условиях.
Подходящий к поверхности раздела конвективный тепловой поток удобно представлять в виде закона Ньютона:
-Г└), (4)
ло горизонтального цилиндра в случае Рг^0,5 описывается степенным законом: Nu=CRя", прич╦м Сн п связаны с реализуемым режимом течения около цилиндра и могут быть приняты равными значениям, привед╦нным в табл.
В случае жидких металлов, для к-рых Рг<1, определяющую роль в процессе К. т. при свободной конвекции играет комбинированный критерий
где ее ≈ коэф. конвективного теплообмена, Tw ≈ темп-ра поверхности раздела, Тс ≈ характерная темп-ра среды. В качестве Т с при обтекании тела безграничным равномерным потоком принимается темп-ра внеш. среды (при больших скоростях среды ≈ темп-ра торможения, или т. н. «равновесная» темп-ра; см. Аэродинамический назрев], при течении в трубах или процессах К. т. в замкнутых сосудах ≈ среднемассовая темп-ра среды.
Описание процесса К. т. может быть представлено в безразмерном виде с использованием подобия теории, Интенсивность К, т, характеризуется безразмерным критерием ≈ Нисселъта числом Nu=aL/K, где L ≈ характерный размер. В случае К, т. при вынужденной конвекции осн. определяющим критерием является Рейнолъдса число Яе^рУ£/|л, где V ≈ скорость среды, ц ≈ коэф. динамич* вязкости. Кроме числа Рейнольдса влияние на К. т. оказывает Прандтля число Рг≈
= |А<^А и т.н. температурный фактор TW=TWJTC, учитывающий переменность теплофиз. свойств среды при изменении е╦ темп-ры. В результате критериаль-вый закон К. т. при вынужденной конвекции имеет
вид _
Nu = f(Re, Рг, Tw). (5) Помимо перечисленных основных определяющих критериев на К. т. при вынужденной конвекции могут оказывать влияние и др. факторы. В частности, при больших скоростях пол╦та тела в атмосфере важную роль играет Маха число.
Вид зависимости (5) определяется геом. формой поверхности раздела и режимом е╦ обтекания, в частности режимом течения в пограничном слое (ламинарным или турбулентным), наличием и положением зон отрыва потока (см. Отрывное течение). Критериальные законы К, т. в виде (5) могут быть получены как на основании теоретич. расч╦тов |напр., численным решением системы ур-ний (2) и др.], так и экспериментально ≈ -пут╦м исследования теплоотдачи к моделям подобной геом. формы в представляющем интерес диапазоне изменения числа Решюльдса и др. определяющих критериев. Напр., средний коуф. К. т. в случае поперечного обтекания цилиндра описывается с помощью степенной зависимости Nu≈ СЛе^Рг0-*, прич╦м Сит имеют разд. значение для разных диапазонов изменения числа Рейнольдса;
Re
5-SO
80≈ 5-10"
6-10a≈ 5-10*
>5- 104
При свободной (естественной) конвекции осн. определяющим критерием К. т. является Грасгофа число Gr ≈ #£.3pTA7Yv2, где g ≈ ускорение свободного падении, рт ≈ коэф. объемного температурного расширения среды, V≈ |г/р ≈ коэф. кинематич. вязкости, Д71 ≈ Характерный перепад темп-р внутри среды. Критериальный закон принимает вид Nu^C^rMiPr"*. При Рг^0,5 определяющую роль в процессе К. т. играет Рэ-лея число На, объединяющее критерии Gr и Рг;
При капиллярной конвекции осн. определяющими критериями К. т. являются числа Марангони Маг и
Ма2:
,f __ LAg ., __ Мо,^ LAcr
pva
pV«
где
|
С
|
m
|
||
|
0,923
|
0,40
|
||
|
0,792
|
0,46
|
||
|
0,225
|
0,60
|
||
|
0 , 0 26 2
|
0.80
|
||
|
ti-i
|
С
|
п
|
||
|
<10~а
|
0,45
|
0
|
||
|
Ю-»≈ 5-Ю2
|
1,18
|
1/8
|
||
|
5-JO«-2-tO»
|
11,54
|
1/4
|
||
|
>2'1UT
|
0, 135
|
Ш
|
||
