2015 1(16)

Вернуться в содержание

   Краткая аннотация

 

Страницы:

14 - 19

Язык:

RU

Библ.:

10


Скачать статью:

2015_1(16)_3.pdf

 

 

НАГРЕВ ПЛЕНКИ ЖИДКОСТИ В УСЛОВИЯХ ПОСТОЯННОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА НА СТЕНКЕ

Актершев С.П.1,2, Барташевич М.В.1,2

1 Институт теплофизики им.С.С.Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия


Ссылка для цитирования:Citation:

Актершев С.П. Нагрев пленки жидкости в условиях постоянного теплового потока на стенке / С.П. Актершев, М.В. Барташевич // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. - Днепропетровск: НПВК "Триакон". - 2015. - Вып. 1(16). - С. 14 - 19.


Ключевые слова:Keywords:

теплоперенос; нагреваемая пленка жидкости; термический начальный участок


Аннотация:Abstracts:

Аналитическим и численным методами решается классическая задача о нагреве ламинарной пленки жидкости, стекающей по наклонной поверхности с заданным тепловым потоком на стенке. На поверхности пленки задан коэффициент теплообмена между жидкостью и газом. Для теплового начального участка, на котором нагрев жидкости происходит в тонком пристенном слое, а возмущение температуры не успевает прорасти до межфазной поверхности, получено аналитическое решение, зависящее от автомодельной переменной. Распределение температуры в конце теплового начального участка служит начальным профилем для последующего участка течения, на котором происходит теплообмен между жидкостью и газом и установление равновесного распределения температуры в жидкости. На основе метода Галеркина предложен полуаналитический подход к описанию теплопереноса в пленке, в котором отклонение температуры жидкости от равновесного распределения представлено в виде ряда по базисным функциям, удовлетворяющим граничным условиям на стенке и на межфазной поверхности. Сопоставление расчетов по предложенному методу с численным решением конечноразностным методом показало, что результаты хорошо согласуются при использовании 8–10 базисных функций. Результаты расчетов по предложенному полуаналитическому методу хорошо согласуются экспериментальными данными при различных значениях теплового потока и числа Рейнольдса. Преимущество полуаналитического подхода к описанию теплопереноса в пленке жидкости заключается в эффективности вычислительного алгоритма, позволяющего детально описать поле температуры в неизотермической пленке при минимальных вычислительных затратах. Предложенный подход дает теоретическую оценку расстояния, на котором в жидкости устанавливается равновесное распределение температуры, а также легко обобщается на случай произвольного профиля скорости в пленке, в частности, на случай турбулентной пленки.


Литература:References:

  1. Bird R.B., Stewart W.E., and Lightfoot E.N. Transport Phenomena, John Wiley & Sons, New York, NY, USA, 2nd edition, 2002.

  2. Nakoryakov V.E., Grigorjeva N.I. Calculation of heat and mass transfer in nonisothermal absorption on the initial portion of downflowing films // Theor. Found. Chem. Eng. 1980. - V. 14 (4). P. 305-309.

  3. Aubert A., Candelier F., Solliec C. Semi-analytical solution for heat transfer in a water film flowing over a heated plane // Journal of Heat Transfer 2010. - V. 132, 064501.

  4. Hidouri N., Chermiti I., Ben Brahim A. Second Law Analysis of a Gas-Liquid Absorption Film. Journal of Thermodynamics 2013. - V. 2013, ID 909162A.

  5. Mittermaier M., Schulze P., Ziegler F. A numerical model for combined heat and mass transfer in a laminar liquid falling film with simplified hydrodynamics // Int.J. Heat Mass Transfer 2014. - V. 70, P. 990-1002.

  6. Актершев С.П. Теплоперенос в ламинарно-волновой пленке жидкости / С.П. Актершев // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. - Днепропетровск: НПВК "Триакон". - 2011. - Вып. 2(7). - С. 42 - 46.

  7. Aktershev S.P. Heat transfer in locally heated liquid films moving under the action of gravity and gasflow // J. of Eng. Thermophys. 2009. - V. 18, No 2, P. 138-150.

  8. Chinnov E.A., Abdurakipov S.S. Thermal entry length in falling liquid films at high Reynolds numbers // Int.J. Heat Mass Transfer 2013. - V. 56, P. 775-786.

  9. Chinnov E.A., Kabov O.A. (2004). The Effect of three dimensional deformations on local heat transfer to a nonuniformly heated falling film of liquid. High Temperature. 42:2, 267-277.

  10. Fletcher C.A.J. Computational Techniques for Fluid Dynamics, Vol. 1 and 2. Springer-Verlag, 1987.

 

 
     

© НПВК "Триакон" 2009-2016