Главная > Разное > Вязкие течения с парадоксальными свойствами
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

3.5. Тепловая задача для затопленной струи, распространяющейся в нагретой трубе

Представляет интерес рассмотреть задачу о теплообмене затопленной струи, распространяющейся в нагретой трубе большого диаметра Граничные условия имеют вид при где температура трубы. Для описания поля скоростей аналогично разд. 3.3 можно ограничиться решением Ландау (1.1), (1.2). Поле температуры следует искать в виде разложения по положительным степеням Как показывают зависимости при (см. рис. 109), решение должно характеризоваться иижекцией теплосодержания струи в область течения, причем существует число Рейнольдса при котором инжекция максимальна. Этот факт может быть использован для организации эффективного струйного охлаждения.

Характерные профили температур представлены на рис. 110, 111. На рис. 110 профили температур даны на расстоянии от источника струи при (кривые 3, 4); и На рис. 111 при приведены профили на различных расстояниях от источника струи (кривая 2); 2,0 (2); 4,0 (3). При увеличении числа Прандтля, как это видно из рис. 110, эффект инжекции теплосодержания струей увеличивается. Если же зафиксировать и увеличивать то тепловой поток на стенке, пропорциональный сначала увеличивается, а затем при стремится к нулю. Величины максимального теплового потока и числа Рейнольдса, при котором он достигается, существенно зависят от Таким образом, оптимальный режим охлаждения

Рис. 110.

Рис. 111.

струей существенно зависит от выбора конкретного теплоносителя.

Число членов неавтомодельного разложения по положительным степеням при решении задачи выбиралось равным одному-двум, что, конечно, не соответствует постоянной температуре трубы на всем ее протяжении. Тем не менее на расстояниях порядка двух-трех диаметров трубы зависит от продольной координаты z достаточно слабо, что вполне удовлетворительно для тех качественных выводов, которые были сделаны выше.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление