Математическое описание теплообмена в трубчатых многослойных структурах с движущимися средами |
Страница 1 из 7 Суров Алексей Николаевич / Surov Aleksey Nikolaevich – старший преподаватель, кафедра дифференциальных и стохастических уравнений, Южноуральский государственный университет, г. Челябинск Аннотация: в статье рассматривается методика получения математического описания теплофизических процессов в многослойных структурах циллиндрической формы с движущимися средами. Ключевые слова: математическое описание, теплофизические процессы, трубчатые многослойные структуры. Практика показала, что во многих отраслях научной и производственной деятельности приходится иметь дело с математическими моделями теплофизических процессов в трубчатых многослойных структурах с движущимися средами [1,2]. В работе [1] рассматривается математическое описание распределенного процесса на примере теплообмена протекающего в трубчатых аппаратах. Теплопередача в таких аппаратах происходит через стенку и связана с характером градиента скоростей. В работах, связанных с исследованием тепломассопередачи в двухфазных процессах, рассматриваются основные уравнения (1) где , – температура первой и второй сред, движущихся со скоростями ω1 и ω2 . если среды движутся прямотоком, то знак плюс при ω1 , а если противотоком, то знак минус: (2) где k – коэффициент теплопередачи; l – периметр поперечного сечения поверхности раздела сред; Si – площадь поперечного сечения i-среды; Ci – теплоемкость; γi– удельный вес; i = 1,2. В полученных уравнениях предполагаются "стержневые" потоки теплоносителей. В действительности это сохраняется при достаточно больших числах Рейнгольдса. В остальных случаях наблюдаются отклонения от идеального вытеснения потока среды вследствие наличия поперечного градиента скоростей частиц теплоносителя. Неоднородность скоростей приводит к продольному рассеянию субстанции по направлению движения, что снижает движущую силу процесса. При выводе уравнений процесса приняты следующие допущения: 1) потери тепла в окружающую среду отсутствуют; 2) интенсивность передачи тепла пропорциональна разности температур между элементарными объемами сред; 3) периметр поперечного сечения поверхности раздела сред постоянен по всей длине аппарата; 4) физические свойства сред постоянны; 5) в потоке отсутствуют внутренние источники тепла; 6) изменение теплового потока вдоль оси трубы, обусловленное теплопроводимостью, мало по сравнению с изменениями потока тепла, вызванного конвекцией; 7) напорное течение сред стабилизировано. Представим коаксиальный теплообменный аппарат в виде концентрических слоев. Полагаем, что температура и скорость среды в пределах слоя одинакова и равна среднему значению внутри слоя.
|
Публикация научной статьи. Пошаговая инструкция |
Есть вопрос? Задайте его Вашему персональному менеджеру. Служба поддержки призвана помочь пользователям в решении любых проблем, связанных с вопросами публикации своих работ и другими аспектами работы издательства «Проблемы науки».
КОНТАКТЫ РЕДАКЦИИ
E-mail:
Телефон:
+7(915)814-09-51 (WhatsApp)
В этом разделе публикуются научные статьи наших авторов.