НЕСТАЦІОНАРНИЙ ТЕПЛООБМІН — ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕПЛОВІДДАЧІ СТАЦІОНАРНИМ МЕТОДОМ ТА МЕТОДОМ РЕГУЛЯРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-167-2-28-35Ключові слова:
регулярний тепловий режим, нестаціонарний теплообмін, темп охолодження, коефіцієнт тепловіддачіАнотація
Проведено дослідження на експериментальному стенді, який складається із зовнішньої металевої посудини, що має циліндричну форму, внутрішньої металевої циліндричної посудини, ізольованої ззовні металевої кришки, термопар, пристрою збирання інформації з термопар та її передавання на ЕОМ.
У робочих об’ємах зовнішньої та внутрішньої посудин відхилення значень температури від середньооб’ємної за висотою температури в момент часу знаходиться в межах 10…38 % для тарувальних рідин. Нерівномірність розподілу температур показує, що умови теплообміну нестаціонарні, питомий тепловий потік змінний та температура стінки змінна.
На основі експериментальних даних з рідинами за математичною моделлю визначено коефіцієнт тепловіддачі між навколишнім середовищем (водою) та циліндричною стінкою стаціонарним методом (розрахунковим) і методом регулярного теплового режиму. Запропонована напівемпірична залежність, яка ґрунтується на теорії регулярного теплового режиму, лежить в основі оціночного методу експериментальних даних дослідних рідинних середовищ у разі їхнього нагрівання і охолодження в межах похибки ±30 %.
Отримані експериментальні дані підтверджують можливість використання методу регулярного теплового режиму та стаціонарного методу, розробленого для обчислення у «великому об’ємі», для дослідження інтенсивності тепловіддачі середовищ з відомою інформацією про теплофізичні властивості за нестаціонарного теплообміну в «обмеженому об’ємі».
В умовах зростання температури досліджуваного рідинного середовища коефіцієнт тепловіддачі, знайдений розрахунковим методом, відрізняється від коефіцієнта тепловіддачі, знайденого методом регулярного теплового режиму, більше ніж на 30 %. Це пояснюється тим, що тепловіддача залежить від зміни температури поверхні по її довжині. В результаті зміни температури стінки Тст змінюється розподіл температури в тепловому приграничному шарі, змінюється його товщина і значення градієнта температури в рідини біля поверхні тіла.
Посилання
А. І. Погорєлов Тепломасообмін (основи теорії і розрахунку), навч. посіб. для вузів, 2-ге видання. Львів, Україна: Новий Світ-2000, 2004, 144 с.
С. В. Юшко, О. Є. Борщ, і Г. І. Токар, Нестаціонарна теплопровідність, навч. посіб. Харків, Україна: НТУ «ХПІ», 2012, 112 с.
С. Й. Ткаченко, О. В. Власенко, Н. Д. Степанова, і Є. О. Павлович, «Нестаціонарний теплообмін у вертикальному циліндричному об’ємі, заповненому рідиною,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1, с. 16-20, 2022. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-160-1-16-20 .
С. Й. Ткаченко, і Н. В. Пішеніна, Нові методи визначення інтенсивності теплообміну в системах переробки органічних відходів, моногр. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2017.
S. Тkachenko, O. Vlasenko, N. Resident, D. Stepanov, and N. Stepanova, “Cooling and of the fluid in the cylindrical volume,” Acta Innovations, no. 42, pp. 15-26, 2021. https://doi.org/10.32933/ActaInnovations.42.2 .
В. П. Исаченко, В. А. Осипова, и А. С. Сукомел, Теплопередача, учеб. для вузов, изд. 3-е, перер. и доп. М.: Энер-гия, 1975, 488 с.
Г. М. Кондратьев, Регулярный тепловой режим. М.: Гос. изд-во техн.-теор. лит-ры, 1954, 408 с.
М. А. Михеев, и И. М. Михеева. Основы теплопередачи, изд. 2-е, стереотип. Москва, РФ: Энергия, 1977, 344 с.
С. Ткаченко, О. Власенко, і Н. Резидент, «Теплообмін циліндричного рідинного тіла обмеженої висоти з навколишнім середовищем,» Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування, № 2, с. 27-30, 2021. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2021.02.05
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 148
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
