внянні з неоребренной, обчислюється за формулою:
(2.15)
Таблиця 2.12 - Коефіцієнт ефективності оребрення плоскої стінки
.2 Висновки
При обтіканні плоскої стінки потоком повітря біля поверхні стінки утворюється гідродинамічний прикордонний шар. Швидкість потоку повітря в цьому шарі змінюється від 0 до швидкості невозмущенного потоку. Перебіг рідини в прикордонному шарі може бути як ламінарним, так і турбулентним. При ламінарному плині повітря рухається «шарами», не змішуються між собою, цівками. При турбулентному ж режимі виникають завихрення в потоці, що призводить до перемішування шарів рідини. Таким чином, в гідродинамічному шарі біля поверхні плити спочатку розвивається ламінарний режим, згодом переходить у турбулентний. Цей перехід відбувається на інтервалі певної довжини, а не в якійсь точці шару. Однак навіть при розвиненому турбулентному режиме біля самої поверхні плити утворюється тонкий подслой, рух рідини в якому підпорядковується ламінарному режиму.
В гидродинамическом шарі, образующемся у поверхні плити, змінюється не тільки швидкість потоку, але і температура від значення на стінці до значення повітря далеко від поверхні плити. Треба сказати, що при ламінарному режимі течії температура в прикордонному шарі по мірі віддалення від плити зменшується, теплообмін здійснюється за рахунок теплопровідності від шару до шару і до стінки. Турбулентний же режим відрізняється тим, що при змішуванні верств їх температура врівноважується і теплообмін відбувається конвекцією.
Наявність ребер на плиті вносить свої корективи в процес теплообміну. ??
Розглянемо розподіл температури по висоті ребра.
У міру віддалення від основи ребра до вершини температура починає знижуватися. Тепло в ребрі передається теплопровідністю. При швидкостях 0 і 2 м / с розвивається ламінарний режим течії потоку повітря, а при швидкостях в 6,12 і 20 м / с ламінарний режим переходить в турбулентний. Цей перехід помітний на графіках, так як при турбулентному режимі на теплообмін значний вплив надає швидкість потоку. У цьому режимі шар повітря, що нагрівається в поверхні стінки і ребер, перемішується і зноситься холодним потоком, що набігає. Інтенсивність теплообміну при цьому прямопропорційна швидкості потоку.
Рисунок 2.1 - Зміна інтенсивності теплообміну при збільшенні швидкості потоку повітря
Збільшення висоти ребра призводить до збільшення перепаду температур біля основи ребра і на вершині. Це можна пояснити тим, що збільшуючи висоту ребра, збільшується і площа поверхні теплообміну, тобто більшу кількість тепла відводиться від поверхні ребра потоком, що набігає.
Матеріал ребра також впливає на процес теплообміну. Так як тепло в ребрі поширюється теплопровідністю, то речовина, що має більший коефіцієнт теплопровідності, буде краще проводити тепло від основи ребра до вершини, і як наслідок, перепад температур буде менше, ніж для речовин з великим?. Найбільшим коефіцієнтом теплопровідності володіє мідь?=370 Вт / м * К, у латуні?=100 Вт / м * К, а у сталі?=46 Вт / м * К. З отриманих графіків видно, що перепад температур при висоті ребра 50 мм і швидкості потоку 20 м / с в міді становить 20 градусів, у латуні 40, а у сталі 50.
Рисунок 2.2 - Розподіл температури в ребрі, виконаного зі сталі, висотою 0,01 м
Малюнок 2.3 - Розподіл температури в ребрі, виконаного з м...
