Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Теплоотдача с газовой стороны стенки



2019-11-20 224 Обсуждений (0)
Теплоотдача с газовой стороны стенки 0.00 из 5.00 0 оценок




 

Стенки камеры сгорания с внутренней стороны омывает высокотемпературный газ, имеющий большую скорость движения. Этот газ представляет собой продукты сгорания топлива и является многокомпонентной газовой смесью.

В силу сложности и недостаточной изученности процесса теплоотдачи возникают большие (а иногда непреодолимые) трудности в теоретическом исследовании этого явления. Поэтому в подавляющем большинстве случаев расчетная методика теплоотдачи основана на экспериментальных исследованиях. Результаты опытного исследования представляются в виде уравнений подобия. Результаты большинства имеющихся теоретических и полуэмпирических исследований также представлены в виде уравнений подобия. Поэтому одна из целей данной курсовой работы – научиться пользоваться уравнениями подобия для расчета процессов теплоотдачи.

 Конвективный теплообмен между стенкой камеры и высокотемпературным потоком рассматривается как теплоотдача между газовым потоком, имеющим большую скорость, и стенкой канала.

1)Вычисление числа Маха Ма:

; -скорость звука;

; -плотность потока;

, -площадь сечения канала;

; -скорость потока;

 

2) Вычисление определяющей температуры То, при этом в большинстве случаев необходимо задаваться температурой стенки Tw и коэффициентом восстановления r.

Температура восстановления потока определяется по формуле

;

;

.

 3)Вычисление теплофизических свойств газовой смеси μ, λ, ср при определяющей температуре.

rH2O=0,3595                       mH2O=18         

rH2=0,638                 mH2=2

 

При температуре потока Tf1=2080 K

Газ μ,10-6 Па∙с λ,10-3 Вт/(м∙К) ср, кДж/(кг∙К)
72,15 294,18 2,82
31,56 779,72 17,29

 

Для определения динамического коэффициента вязкости газовой смеси рекомендуется формула

,                                                                                                (5)

где  – объемная доля компонента в смеси;  – коэффициент динамической вязкости отдельного компонента, который берется при определяющей температуре; N – число компонентов.

;

 

аналогичные расчеты проводятся для остальных компонентов смеси. Таким образом,

.

 

Для приближенной оценки коэффициента теплопроводности газовой смеси применяется следующая формула

, где - коэффициент теплопроводности отдельного компонента.

 

     Произведя аналогичные расчеты для других компонентов, получим .

 

Для приближенной оценки теплоемкости смеси предлагается формула

, где - теплоемкость отдельного компонента.

.

 

     Аналогично для остальных компонентов газовой смеси. Поэтому

 

.

 

     При температуре стенки Tw=1253 K

Газ μ,10-6 Па∙с λ, Вт/(м∙К) ср, кДж/(кг∙К)
50,83 175,41 2,466
22,75 511,13 15,498

 

 

 

     При определяющей температуре Т0=1623,5 К

 

Газ μ,10-6 Па∙с λ, Вт/(м∙К) ср, кДж/(кг∙К)
61,17 229,53 2,65
26,91 632,69 16,43

 

 

 

 

4)Вычисление чисел подобия Re и Pr.

Ref и Re - числа Рейнольдса, подсчитанные по температуре потока Тf1 и определяющей температуре T0 соответственно.

 

 

 

, , - числа Прандтля, подсчитанные по температуре потока Тf1, температуре стенки Тw и определяющей температуре T0 соответственно.

 

 

5)Вычисление чисел подобия Re и Pr.

Уравнение подобия, предложенное М. А. Михеевым:

 Уравнение, предложенное для расчета теплоотдачи в ракетных двигателях:

   6)Вычисление коэффициента теплоотдачи α  при температуре Tf1 и Т0 соответственно:

 

   7)Уточнение числа r и температуры Tr.

 – коэффициент восстановления для турбулентного потока при температуре потока Тf1=2080 K.

При температуре Т0=1623,5 К:

 

Уточняем температуру восстановления потока Тr

   8)Определение плотности конвективного теплового потока qк.

С учетом нестабилизированности потока αк необходимо умножить на коэффициент εl = 1,082. Тогда конвективный удельный тепловой поток равен

.

При Tf1:

При T0: .



2019-11-20 224 Обсуждений (0)
Теплоотдача с газовой стороны стенки 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Теплоотдача с газовой стороны стенки

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...



©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (224)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)