НАГРЕВ ПЛЕНКИ ЖИДКОСТИ ПРИ НАЛИЧИИ КАСАТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА МЕЖФАЗНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

 

2015 1(16)

Вернуться в содержание

   Краткая аннотация

 

Страницы:

33 - 38

Язык:

RU

Библ.:

10


Скачать статью:

2015_1(16)_6.pdf

 

 

НАГРЕВ ПЛЕНКИ ЖИДКОСТИ ПРИ НАЛИЧИИ КАСАТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА МЕЖФАЗНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

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 при наличии касательного напряжения на межфазной поверхности / С.П. Актершев, М.В. Барташевич // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. - Днепропетровск: НПВК "Триакон". - 2015. - Вып. 1(16). - С. 33 - 38.


Ключевые слова:Keywords:

теплоперенос; касательное напряжение; нагреваемая пленка жидкости; термический начальный участок


Аннотация:Abstracts:

Нагрев ламинарной пленки жидкости, движущейся под действием гравитации и газового потока по стенке с постоянной температурой исследован аналитически и численно. Воздействие газового потока на пленку учитывается через касательное напряжение и коэффициент теплообмена на поверхности жидкости. Для термического начального участка, на котором возмущение температуры ещё не успело прорасти до межфазной поверхности, получено аналитическое решение, зависящее от автомодельной переменной. Распределение температуры на термическом начальном участке 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 метод, в котором поле температуры в жидкости представлено в виде ряда по базисным функциям, удовлетворяющим граничным условиям на стенке и на поверхности пленки. Сопоставление расчетов по методу Галеркина с численным решением задачи конечноразностным методом показало, что использование 8–10 базисных функций вполне достаточно для хорошего согласования результатов. Хорошее согласование имеет место как для случая стекающей пленки, так и для случаев спутного и противоточного движения газа. 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 и на случай волнового течения пленки жидкости. Представленный упрощенный метод расчета, вследствие эффективного вычислительного алгоритма, позволяет детально описать поле температуры в неизотермической пленке жидкости при минимальных вычислительных затратах.


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., Alekseenko S.V. Nonlinear waves and heat transfer in a falling film of condensate // Physics of Fluid - 2013. - V.25. - 083602.

  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. Lel V.V., Al-Sibai F., Kneer R. Thermal entry length and heat transfer phenomena in laminar wavy falling films // Microgravity Sci. Technol. - 2009. Vol. 21. P. 215-220.

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

 

 
     

© НПВК "Триакон" 2009-2016