Свободная конвекция в неограниченном пространстве
Представим себе вертикальную плоскую поверхность, температура которой превышает температуру среды. Прилегающие к горячей поверхности массы среды нагреваются, расширяются и движутся вверх. По мере движения толщина прогреваемого слоя растет. Поскольку именно в этом слое наблюдается возмущающее влияние поверхности, этот слой можно назвать пограничным слоем. На какой-то высоте поверхности yкр ламинарное течение в слое переходит в турбулентное, вблизи поверхности существует ламинарный подслой.
В отличие от процессов вынужденной конвекции движение наблюдается только внутри пограничного слоя. Среднее значение ср, определяется по критериальному уравнению:
, (6)
где - экспериментальные коэффициенты, учитывающие расположение тела в пространстве и режим течения в слое.
При горизонтальном расположении горячей поверхности картина течения становится совершенно иной:
циркуляционные зоны
Рис. 9.
Для большой поверхности, обращенной вверх, характерно наличие циркуляционных зон, которые обеспечивают подвод к поверхности холодных масс воздуха. При небольшой поверхности эти зоны отсутствуют и коэффициент теплоотдачи будет выше.
Если горячая поверхность обращена вниз, картина течения имеет вид: рис. 10.
Рис. 10.
Среднее по поверхности значение коэффициента теплоотдачи и в этих случаях определяется по зависимости (1).
Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 559;