Теплопередача ТТ.4 Глава 4

TT.4 Глава четвёртая. Краснощёков

Теплоотдача при вынужденном продольном обтекании плоской поверхности

Часть задач есть решенные, контакты

4-1. Тонкая пластина длиной l = 2 м и шириной а = 1,5 м обтекается продольным потоком воздуха (рис. 4-1). Скорость и температура набегающего потока равны соответственно ω₀ = 3 м/с; t₀ = 20°С.

Определить средний по длине пластины коэффициент теплоотдачи и количество теплоты, отдаваемой пластиной воздуху.

4-2. Вычислить для условий задачи 4-1 толщину гидродинамического пограничного слоя и значения местных коэффициентов теплоотдачи на различных расстояниях от передней кромки пластины х = 0,1 l₀; 0,2 l₀; 0,5 l₀ и 1,0 l₀. Построить график зависимости толщины гидродинамического пограничного слоя δ_л и коэффициента теплоотдачи от относительного расстояния х/l₀.

4-3. Тонкая пластина длиной l₀ = 125 мм обтекается продоль­ным потоком жидкости. Температура набегающего потока t₀ = 20°С.

Вычислить критическую длину хкр, предельную толщину лами­нарного пограничного слоя δ_л.кр, значения местных коэффициентов теплоотдачи и толщину ламинарного пограничного слоя на расстоя­ниях х = 0,1 l₀; 0,2 l₀; 0,5 l₀ и 1,0 l₀ от передней кромки пластины.

4-4. Вычислить для условий задачи 4-3 значения среднего коэффициента теплоотдачи и теплового потока на 1 м пластины q_l для воздуха и воды, если температура поверхности пластины t_с = 50°С.

4-5. Тонкая константановая лента сечением 0,1 х 5 мм нагревается электрическим током силой I = 20 А. Электрическое сопротивление 1 м ленты R_l = 1,0 Ом/м.

Лепта обтекается продольным потоком поди. Скорость и тем­пература набегающего потока ω₀ = 0,5 м/с и t₀ = 10°С.

Определить температуру ленты па расстоянии 25 и 200 мм от передней кромки.

4-6. Плоская пластина длиной l = 1 м обтекается продольным потоком воздуха, скорость и температура набегающего потока воздуха ω₀ = 80 м/с и t₀ = 10°С. Перед пластиной установлена турбулизирующая решетка, вследствие чего движение в пограничном слое на всей длине пластины турбулентное.

Вычислить среднее значение коэффициента теплоотдачи с поверхности пластины и значение местного коэффициента теплоотдачи на задней кромке. Вычислить также толщину гидродинамического пограничного слоя на задней кромке пластины.

4-7. Для условии задачи 4-6 вычислить толщину гидродинами­ческого пограничного слоя и местные значения коэффициентов теп­лоотдачи па расстояниях х = 0,1 l₀; 0,2 l₀ и 0,8 l₀ от передней кромки пластины. Построить график изменения толщины гидродинамичес­кого пограничного слоя и местных значений коэффициента теплоот­дачи по длине пластины.

4-8. Плоская пластина обтекается продольным потоком воздуха. Скорость и температура набегающего потока равны соответственно ω₀ = 6 м/с и t₀ = 20°С.

Вычислить количество теплоты, отдаваемой воздуху, при усло­вии, что температура поверхности пластины t_с = 80°С, а ее размер вдоль потока l = 1 м и поперек потока b = 0,9 м².

4-9. Тонкая пластина длиной l = 0,2 м обтекается продольным потоком воздуха. Скорость и температура набегающего потока равны соответственно ω₀ = 150 м/с и t₀ = 20°С.

Определить среднее значение коэффициента теплоотдачи и плотность теплового потока на поверхности пластины при условии, что температура поверхности пластины t_с = 50°С. Расчет произвести в предположении, что по всей длине пластины режим течения в пограничном слое турбулентный.

4-10. Вычислить среднее значение коэффициента теплоотдачи и количество теплоты, отдаваемой с поверхности пластины, омывае­мой продольным потоком воздуха.

Скорость и температура набегающего потока равны соответст­венно: ω₀ = 200 м/с и t₀ = 30°С. Температура поверхности пластины t_с = 90°С. Длина пластины вдоль потока l = 120 мм, а ее ширина b = 200 мм.

Расчет произвести в предположении, что на всей длине пласти­ны пограничный слой является турбулентным.

Часть задач есть решенные, контакты