Направления внутренних

В процессе теплоотдачи независимо от направления теплового потока Q (от стенки к жидкости или наоборот) значение его принято считать положительным, поэтому разность 1С — 1Ж берут по абсолютной величине.

симости от направления теплового потока (охлаждение или нагревание), ориентации трубы в пространстве и значения- безразмерного комплекса Gr/Re2. В связи с указанными особенностями течения всю обогреваемую (или охлаждаемую) трубу можно разбить на два участка.

?° ДаННЬШ Б' С ПетУхова и В- В Кириллова, влияние направления теплового

* Это положение справедливо и для случая обратного направления теплового потока.

Большей частью физические параметры, входящие в уравнение (7-11) и (7-12), в том числе и Рг, выбирают по температуре набегающего потока ?о- Зависимости физических параметров от температуры неодинаковы у различных жидкостей. В результате коэффициент теплоотдачи капельных жидкостей зависит от рода жидкости, ее температуры, направления теплового потока и температурного напора. \

Численные расчеты полей скорости и температуры с учетом переменной вязкости показывают, что изменение вязкости капельной жидкости сказывается на распределении w и t. При одном и том же температурном напоре Фо распределения скорости различны в зависимости" от направления теплового потока. На рис. 7-3 показано распределение-безразмерных скоростей Wx=wx/w0 и температур 6=-(^—tc)/(to—tc)

Опытным путем установлено, что зависимость теплоотдачи капельных жидкостей от направления теплового потока и температурного напора можно приближенно учитывать путем введения в уравнение подобия дополнительного множителя (Ргж/Ргс)0-23, где индексы «ж» и «с» обозначают, что соответствующие значения числа Рг выбираются по температуре жидкости вдали от тела и по температуре стенки. Эта поправка прежде всего учитывает влияние на теплообмен изменения вязкости жидкости.

- В случае стационарного процесса испарения с поверхности стекающей пленки, когда /0Мпов (но кипение не происходит) и /Пов>^пг, расчет можно производить по методике, изложенной в предыдущем параграфе. Конечно, при этом соответствующим образом необходимо учесть изменение направления теплового потока.

Значительное влияние на интенсивность теплоотдачи может оказывать зависимость физических свойств жидкости (в первую очередь вязкости) от температуры. Изменение температуры по сечению трубы приводит к изменению вязкости, причем чем больше перепады температур, тем сильнее меняются вязкость и другие физические параметры (теплопроводность, теплоемкость) по сечению трубы. Изменение вязкости приводит к изменению профиля поля скорости, что в свою очередь отражается на интенсивности теплообмена. В зависимости от направления теплового потока изменение профиля скорости оказывается различным (рис. 3-18). При охлаждении жидкости ее температура у стенки ниже, а вязкость выше, чем в ядре потока. Поэтому по сравнению с изотермическим течением (/) в этих условиях скорость движения жидкости у стенки ниже, а в ядре потока выше (2). При нагревании жидкости, наоборот, скорость течения жидкости у стенки выше, а в ядре потока ниже (5). На практике обычно скорость и температура на входе в трубу имеют профили, близкие к равномерным. Для этих условий расчет среднего коэффициента теплоотдачи при ламинарном режиме течения жидкости в трубах при l/d>\Q и может проводиться по формуле

Множитель (Ргж/Ргс)0'25 учитывает зависимость физических свойств (в основном вязкости) от температуры и влияние направления теплового потока. Соотношение (3-33) справедливо для значений 0,06<Ргж/Ргс<10.

Опыт показывает, что коэффициент теплоотдачи в наибольшей мере зависит ,от скорости набегающего потока, плотности и теплопроводности и в меньшей степени от теплоемкости и вязкости жидкости. Кроме того, коэффициент теплоотдачи существенно зависит от температуры жидкости, температурного напора и направления теплового потока. При нагревании капельной жидкости значение коэффициента теплоотдачи всегда выше, чем при охлаждении.

Для выявления внутренних силовых факторов рассекаем брус сечением 1—1 на две части, отбрасываем одну из частей, например левую, и рассматриваем правую. Через центр тяжести сечения проводим оси координат, как показано на рисунке. Изображаем внутренние силовые факторы (направления внутренних силовых факторов, изображенных на рис. 92, б, приняты нами за положительные). Из уравнений равновесия (13.1) для отсеченной части

Рис. 2.34. Геометрия аппроксимированной срединной поверхности замкнутой оболочки вращения и положительные направления внутренних силовых факторов в сечении z;

На рис. 314 показана схема стационарного пневматического пресса, особенностью которого является возможность выполнения нескольких операций запрессовки при одном установе собираемого узла. Это обеспечивается двумя дисками / и 2, снабженными подпружиненными пальцами и гнездами. Последние предназначены для удерживания и направления внутренних и наружных колец роликовых подшипников. Процесс сборки происходит так: устанавливают узел в каретку, затем диски 1 и 2 поворачивают так, чтобы пальцы с внутренними кольцами рис ш Расшабривание посадоч-роликоподшипников совпадали ного места для подшипника качения с осью штока; далее эти кольца в разъемном корпусе

Рис. 1.10. Положительные направления внутренних усилий и узловых перемещений

На рис. 1.10, а показаны принятые положительные направления внутренних усилий. Стержень находится в равновесии, следовательно, для него можно составить шесть уравнений равновесия:

Положительные направления внутренних сил и моментов показаны на рис. 2.9.

Рис. 2.34. Геометрия аппроксимированной срединной поверхности замкнутой оболочки вращения и положительные направления внутренних силовых факторов в сечении ц

Так как рассматриваемый кривой стержень представляет собой плоскую систему, то все внутренние силы в произвольном сечении приводятся к трем компонентам: продольной силе Л^ приложенной в центре тяжести поперечного сечения, поперечной силе Q и изгибающему моменту М. Положительные направления внутренних силовых факторов показаны на рис. 8.4.1. Построение эпюр внутренних силовых факторов проводят, как и в случае прямых стержней, с помощью Метода сечений.

При действии на любое тело произвольных размеров и формы самоуравновешенной системы массовых и (или) поверхностных сил в нем возникают также самоуравновешенные в каждой точке тела внутренние усилия. Если бы тело было рассечено произвольной плоскостью, то эти внутренние усилия были бы, вообще говоря, непрерывно распределены по поверхности сечения, причем и направления, и плотности усилий в разных точках поверхности были бы различными. Кроме того, распределение внутренних усилий зависело бы также от ориентации плоскости сечения. Напряжение — это величина, используемая для определения интенсивности и направления внутренних усилий, действующих в заданной точке тела на некоторой площадке. Поскольку напряжение определяется не только величиной и направлением, но и ориентацией площадки, на которой оно действует, напряжение является тензором второго ранга. Полное описание величин и направлений напряжений на всех проходящих через данную точку площадках характеризует напряженное состояние в этой точке. Хотя определение напряжения и использование его в дальнейшем в виде тензорной величины не вызывают особых неудобств, мы будем применять более обще-

а — схема на^руження; б — положительные направления внутренних усилий и перемещений

Положительные направления внутренних усилий Mlt 7\ к перемещений w показаны на рис. 41', б.