Распределения коэффициентов

Рис. 4.2. Вероятностный график распределения коэффициента а уравнения (4.11)

Для анализа распределения коэффициента теплоотдачи на начальном участке канала при сравнительно небольших интенсив-ностях резонансных гармонических колебаний можно использовать, как и в случае ламинарного режима течения [14], квазистационарную модель. На начальном участке канала при стационарном течении процесс теплообмена аналогичен теплообмену в пограничном слое и определяется зависимостью

прорезанная щель шириной 8 мм. Питание водой выделенной полосы и общей трубки производилось раздельно. Измерительная трубка поворачивалась через каждые 15°. В каждом ряду кривая распределения коэффициента теплоотдачи снималась при трех скоростях.

На рис. XII.28 представлены кривые распределения коэффициента использования выходной кинетической энергии первой ступени, подсчитанные вдоль линий тока по формуле (XII. 1) на основании результатов траверсирования потока в контрольных сечениях ступени А-2. В равномерной части потока значения ц достаточно высоки. Существенное уменьшение л наблюдается на всех режимах в периферийной и корневой областях течения, т. е. там,

К первой группе относятся различные аналитические решения задачи о теплопроводности в ребрах. Эти решения с большей или меньшей точностью учитывают влияние на распределение температур и тепловой поток в ребрах формы, толщины, высоты и материала ребер, но исходят из равномерного распределения коэффициента теплоотдачи по поверхности ребер. Ввиду отсутствия данных о локальных значениях коэффициентов теплоотдачи и сложности аналитических решений при учете неравномерности теплообмена на поверхности ребер работы этого направления практического значения для расчета теплопередачи в ребристых поверхностях не имели.

Для решения этой задачи необходимо было установить влияние неравномерности распределения коэффициента теплоотдачи по поверхности на суммарный тепловой поток через ребро. С этой целью были поставлены опыты по теплоотдаче в пучках ребристых труб с измерением температур поверхности ребра в большом количестве точек. На основе этих измерений определялись усредненный по поверхности температурный напор и средний коэффициент теплоотдачи на поверхности ребер а. Полученные значения коэффициента теплоотдачи подставлялись далее в аналитическую формулу для теплового потока и выяснялось, какой поправочный коэффициент г), учитывающий неравномерность распределения теплоотдачи по поверхности ребра, следует ввести к коэффициенту а, чтобы расход тепла или приведенный коэффициент теплоотдачи, вычисленные по аналитической формуле, совпадали с измеренными в опытах значениями.

При Рг <; Г меняется как характер распределения коэффициента теплоотдачи по окружности трубы, так и его зависимость от скорости набегающего потока.

Сравнивая картину распределения коэффициента тепло-~ячи, полученную при исследовании на воздушной турбине

Рис. 3. Графики распределения локального коэффициента теплоотдачи по профилю лопатки в зависимости от числа Рейнольдса по данным испытаний в аэродинамической трубе (а) и на воздушной турбине (б).

Влияние неоднородного распределения коэффициента излучения по зоне контроля можно учесть путем визуального осмотра, а также введением соответствующих поправок в установки тепловизора. Не рекомендуется проводить измерение температуры поверхностей с коэффициентом излучения ниже 0,7 (ГОСТ 26629—85). Влияние величины коэффициента излучения велико при визировании металлических, в особенности блестящих, поверхностей. Большинство строительных материалов, а также металлы, покрытые слоем ржавчины, грязи и пыли, обладают достаточно высоким значением коэффициента излучения для выполнения измерений с требуемой точностью ( + 1 °С).

Программа EQUAL (FLIR Systems) предусматривает предварительный равномерный нагрев изделия, например печатной платы, в боксе с температурой 40 ... 50 °С, после чего составляют карту распределения коэффициента излучения. Затем снимают тепловое поле изделия в рабочем режиме и преобразуют его в карту истинных температур с учетом измеренных пиксельных значений коэффициента излучения.

Очевидно, что в режиме оттеснения безразмерные скорости разрушения Gw=Gw/(aJcP)o столь высоки, что можно полностью пренебречь величиной конвективного теплового потока. При малых скоростях уноса массы вдув может, наоборот, привести к увеличению конвективного теплового потока, что связано с поглощением энергии излучения продуктами разрушения и увеличением температуры во внешней части пограничного слоя. Необходимо считаться также с тем обстоятельством, что компоненты с высокими коэффициентами поглощения, нагреваясь, сами могут начать испускать излучение. За счет смещения спектрального распределения коэффициентов поглощения при повышении температуры 295

Нередко в ходе исследований на моделях выясняется, например, что в верхней части канала, в котором расположена данная поверхность, имеет место более интенсивное движение рабочей жидкости, чем в нижней. Это приводит к тому, что верхние участки поверхности нагрева будут иметь более высокие локальные коэффициенты теплоотдачи в сравнении с участками, расположенными в нижней части канала. В связи с этим возникает необходимость определения степени неравномерного распределения коэффициентов теплоотдачи между этими участками.

Анализ результатов рис. 5-7, а показывает, что наиболее интенсивное смывание змеевиков пароперегревателя имеет место в его средней части вблизи кромки перегородки, разделяющей I и II газоходы. Максимальные значения коэффициентов теплоотдачи в этой зоне достигают ак ^ 406 ккал/м*-ч-град. При движении в направлении от кромки упомянутой перегородки к боковой стенке величины оск падают до 290 ккал/м2-ч-град, что свидетельствует о снижении интенсивности смывания и тепловосприятия змеевиков пароперегревателя в этом направлении (см. рис. 5-7, а). Эти величины для змеевиков пароперегревателя также ощутимо снижаются и в двух других направлениях от нижней кромки перегородки, разделяющей I и II газоходы: в сторону стенки, отделяющей камеру догорания от I газохода, и в сторону задней стенки котла. Отчетливо видно, что более интенсивно омывается часть пароперегревателя, расположенная во II газоходе. В углу, образуемом перегородкой, отделяющей камеру догорания от I газохода, и правой боковой стенкой котла, величины коэффициентов теплоотдачи конвекцией в 4 раза ниже, чем в центре (в месте огибания потоком нижней кромки перегородки между I и II газоходами). Описанная картина распределения коэффициентов <хк по змеевикам пароперегревателя при его расположении между I и II газоходами может быть связана с характером движения воздушного потока в модели (дымовых газов в котле). После перегородки между камерой догорания и I газоходом основная часть потока движется в сторону II газохода, а меньшая его часть отворачивает в угол, образуемый упомянутой перегородкой и правой боковой стенкой котла, где возникает вихревая застойная зона.

сечении потока за решетками, а также соответствующие им распределения коэффициентов энергии решеток по высоте лопатки показаны на рис. 160. Характер приводимых зависимостей общеизвестен и в подробных пояснениях не нуждается. Подчеркнем еще раз, что зоны повышенных потерь в потоке (заштрихованные на рис.160) соответствуют не «парному вихрю» (рис. 147, а), а просто частицам жидкости, заторможенным в пограничном слое на торцовых стенках, которые во вторичном течении перемещаются к спинке лопатки и сходят с нее в виде утолщенного пограничного слоя. Это обстоятельство особенно хорошо заметно в случае реактивной решетки (рис. 160, б), у которой зона повышенных потерь непосредственно прилегает к торцовой стенке.

Рис. 9.11. Распределения коэффициентов интенсивности напряжений вдоль фронта трещины.

Рис. 9.12. Распределения коэффициентов интенсивности напряжений вдоль фронта трещины.

Рис. 9.15. Распределения коэффициентов интенсивности напряжений вдоль фронта трещины.

Рис. 9.16. Распределения коэффициентов интенсивности напряжений вдоль фронта трещины.

Рис. 9.77. Распределения коэффициентов интенсивности напряжений в горловине тонкостенной модели сосуда.

Рис. 9.149. Распределения коэффициентов интенсивности напряжений вдоль фронта трещины: условие нагружения I.

Рис. 9.152. Распределения коэффициентов интенсивности напряжений вдоль фронта трещины: условие нагружения II.