Acasă | Despre noi | feedback-ul
Transferurile de suprafață încălzite încălzesc vertical prezent aerul înconjurător la acesta, prin care temperatura crește, scade densitatea și stratul de aer este încălzit în timp ce alunecă pe suprafața este, apare, dând loc totuși aerul din încăpere încălzită. Acesta din urmă, la rândul său, se încălzește, se topește priobre-lift și, de asemenea, purtat în sus, formând un flux ascendent convectivă a stratului limită relativ subțire de aer încălzit.
Structura peretelui flux convectiv suficient de complicat-on. Grosimea sa de cel puțin în sus crește continuu, pornind de la zero la baza suprafeței de încălzire.
Cantitatea de aer încălzit de la secțiunea secțiunii crește Xia prin unirea fluxului în creștere a aerului din încăpere. Cantitatea de căldură realizată din convectiva transversală de curgere secțiune TION la secțiunea transversală, de asemenea, crește datorită primirii de căldură asociate de perete.
Fiecare secțiune transversală a peretelui a fluxului convectiv este produs viteză complexă și profilul de temperatură.
Aparent, este posibil să se distingă trei inegale în natură și grosimea stratului de aer încălzit, și anume:
1) un strat laminar de aer în mișcare. Grosimea acestui strat este extrem de mică, iar viteza și temperatura gradientilor, prin contrast, este foarte mare. impulsuri de transfer de căldură se realizează aici și
prin schimb molecular;
2) .turbulentny strat limită de aer în mișcare. Grosimea sa este mult mai mare decât laminară, iar viteza și gradienții de temperatură corespunzător mai mici. substanțe de transport transversali în stratul este realizat de masele de aer mici, ca în mișcarea unui fluid în tuburi sau în curgerea solidelor fluxuri nemărginite;
3) cea mai îndepărtată de-a treia suprafață este un strat de mobilitate-lea a aerului încălzit, care ar trebui denumit vortex-vym. Grosimea acestui strat pe ordinul de mărime mai mare decât cele două straturi precedente împreună. În acest strat domină relativ mare caracteristic formării turbionar de jeturi care promovează o amestecare intensă cea mai apropiată de suprafața straturilor de aer adiacente încălzite cu straturi de spații de aer și participarea lor în mișcarea ascendentă.
Rata de deplasare verticală a aerului încălzit la limita dintre straturile vortex în apropierea peretelui-Nisa și turbulente pe non-în care o anumită distanță de suprafața de încălzire are cea mai mare ZNA-chenie și scade la zero la ambele suprafețe laterale și partea camerei. Temperatura la această frontieră are o valoare intermediară între temperatura suprafeței și temperatura aerului din încăpere.
Soluție exactă a convectiv de curgere în apropierea peretelui pre-reprezintă o problemă semnificativă. Ne limităm aici la termen simplificat teoria semi-empirică a co-Torah pot fi utile pentru a răspunde la întrebări practice.
Imaginați-vă că există o suprafață tikalnaya cameră-ver cărui temperatură Tg mai mare decât aerul camerei ¥ T temperatura cu o sumă DT. Lângă suprafața fierbinte se formează ornamentul flux convectiv-lea, legile de bază ale whereinto încercăm să introducem un TION este simplu formule de calcul.
Este facilitată de faptul că, în timpul plat și pentru a descrie numai două coordonate, coordonate verticale z, care este compatibil cu suprafața de încălzire și în orizontală, care va trimite un fascicul pozitiv de la perete la partea camerei. Originea este compatibilă cu partea de jos a suprafeței de încălzire.
O altă simplificare ar fi să nu ia în considerare grosimea suprafețelor de încălzire cele mai apropiate de stratul limită (laminară și stratul limită turbulent), care este mult mai mică decât grosimea stratului exterior convectiv de delimitare vortex-TION de curgere. Această simplificare ne permite caracterizarea profilul vitezei în secțiunea transversală a fluxului convectiv cunoscut relație exponențială
în cazul în care - viteza aerului la un punct arbitrar în fluxul convectiv; - viteză maximă a aerului într-o secțiune transversală arbitrară a fluxului convectiv.
În conformitate cu acest profil de simplificare de profil a temperaturii și a fluxului de căldură excesivă densități pot fi exprimate prin ecuațiile:
Noi folosim legile fizicii pentru a produce un sistem de ecuații.
Teorema privind volumul de trafic dă primul din ecuațiile necesare
ceea ce înseamnă că cantitatea de căldură Qz. realizată într-o direcție a axei z curent ascendent egal cu numărul Qy de căldură. realizat din perete la fluxul convectiv în direcția axei y.
Flux convective Impulse la z
Înlocuind valoarea integrala a vitezei din ecuație. și zone elementare
Ea poate fi exprimată ca
unde l - lățimea suprafeței de încălzire.
Lift increment la z nivelul de flux convectiv dz înălțimea stratului orizontal determinat de legea lui Arhimede
Înlocuirea diferenței de densitate a aerului corespunzătoare temperaturii în exces
Cantitatea de căldură realizată prin secțiunea transversală a fluxului convectiv la nivel z, este, prin definiție,
Integrarea această expresie dă:
La rândul său, cantitatea de căldură transferată de la suprafața încălzită a fluxului convectiv la înălțimea z
unde - fluxul de căldură convectiv dirijat de la suprafața de încălzire în direcția axei y, care ne așteptăm la fel pe întreaga suprafață a suprafeței de încălzire.
Folosind ecuația (2.76), avem:
Combinând ecuațiile obținute, acestea pot fi reduse la o singură ecuație diferențială privind pulsul curent și nivelul convectiv z flux:
Integrarea acestei ecuații pentru impuls și înălțimea variind de la zero la valorile curente dă următoarea relație între cele două variabile:
Prin urmare, viteza maximă determinată a aerului într-o secțiune transversală arbitrară a peretelui a fluxului convectiv
și temperatură caracteristică în plus față de perete secțiune transversală flux convectiv la un punct în care viteza maximă:
Pentru a rezolva unele probleme practice trebuie să cunoască cantitatea de aer a avut loc în apropierea peretelui de curgere convectie.
Valoarea sa este ușor de obținut din ecuația generală
folosind datele cunoscute:
Cuprins în formulele reprezintă o a doua cantitate de flux de căldură pe unitatea de suprafață a suprafeței de încălzire:
în care - oră coeficient de transfer termic.
jet de aer fântână numit încălzit sau răcit cu aer, se confruntă cu o influență notabilă a forțelor gravitaționale.
În cazul gravitaționale (arhimedice) forțe orizontale sau înclinate fântână de expirare a aerului încălzit treptat devia jetul în sus și răcit - în jos prin expirarea direcții și îi conferă o formă curbă caracteristică. În cazul unei livrări verticale încălzite sau răcite cu aer creșterea forțelor gravitaționale sau descreste fântânii jet de frânare de formare.
Ascendentă de suflare a aerului răcit cu aer sau aer izvor de aer cald care curge datorită forțelor gravitaționale este complet inhibată și, pornind de la un anumit nivel, este setat inapoi la sursa.
Ventilarea jet a cărui temperatură este arbitrar diferită de temperatura aerului din jurul acesteia, la distanțe apropiate de sursa propagates rectiliniu ambele izotermă; Forțele gravitaționale nu au fost în măsură să ofere un efect semnificativ asupra acesteia.
Jet Ventilarea a cărui temperatură este chiar ușor diferă de temperatura aerului din jurul acesteia, pornind de la o anumită distanță aerul este distribuit ca o fântână.
La sfârșitul existenței sale, aerul tinde să se transforme într-un izvor de flux convectiv verticale.
aer Teoria rezumă proprietățile fântânii și cum să furnizeze jeturi de aer, și modul în care fluxul convectiv, și permite acestor distanțe la limită fixate la care un tip de flux este înlocuit cu altul.