Моделирование конвективного теплообмена в призматических каналах с различной геометрией сечения
Описана математическая модель теплообмена при развитом ламинарном течении в призматических каналах прямоугольного и треугольного сечений, включающая уравнение движения жидкости и уравнение энергии с граничными условиями второго рода на стенках канала. Приведены аналитические решения для поля скоростей, полученные из уравнения движения жидкости. Решение уравнения энергии получено численным методом конечных разностей. В основу алгоритма
расчета была положена разностная схема, аппроксимирующая краевую задачу, построенная на пятиточечном шаблоне. Указанный алгоритм реализуют программы, позволяющие рассчитать поля скоростей и температур в каналах, определить локальные и средние характеристики теплоотдачи. В перспективе предполагается построение алгоритма и разработка программы для численного решения задачи о конвективном теплообмене в канале более сложной геометрии с выступами на стенках.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
УДК 526.24
Моделирование конвективного теплообмена
в призматических каналах с различной
геометрией сечения
Н. <...> К.Э. Циолковского,
Калуга, 248023, Россия
Описана математическая модель теплообмена при развитом ламинарном течении
в призматических каналах прямоугольного и треугольного сечений, включающая
уравнение движения жидкости и уравнение энергии с граничными условиями
второго рода на стенках канала. <...> Приведены аналитические решения для поля
скоростей, полученные из уравнения движения жидкости. <...> Решение уравнения
энергии получено численным методом конечных разностей. <...> В основу алгоритма
расчета была положена разностная схема, аппроксимирующая краевую задачу,
построенная на пятиточечном шаблоне. <...> Указанный алгоритм реализуют программы,
позволяющие рассчитать поля скоростей и температур в каналах,
определить локальные и средние характеристики теплоотдачи. <...> В перспективе
предполагается построение алгоритма и разработка программы для численного
решения задачи о конвективном теплообмене в канале более сложной геометрии
с выступами на стенках. <...> Исследование процессов движения жидкости и теплоотдачи в
трубах и каналах имеет большое практическое значение для проектирования
и эксплуатации различных элементов энергетического
оборудования. <...> В настоящее время лучше всего изучены процессы теплоотдачи
при движении теплоносителя в круглых трубах. <...> Если канал имеет
некруглое поперечное сечение, то расчет теплоотдачи в нем производится,
как правило, на основе соотношений, установленных для
круглых труб, с учетом эквивалентного или гидравлического диаметра <...> Метод расчета теплоотдачи с помощью эквивалентного диаметра
является приближенным, точные границы применимости его не установлены <...> Поэтому остается актуальной задача моделирования
гидродинамики и теплообмена в призматических каналах с учетом
геометрии поперечного сечения. <...> На первом этапе была решена задача о теплообмене
при развитом <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: