|
| |
|
Главная Журналы
10.2.6. Обсуждение результатов В этой задаче уравнения для скорости и температуры линейны, поэтому решения их сошлись за одну итерацию каждое. Распечатка локальных чисел Нуссельта на внешней поверхности показывает, что значения этих чисел очень большие при I = 2, 3 и 4. Эти значения относятся к основанию ребра. Очевидно, что большой тепловой поток поступает в материал ребра, имеющий довольно большую теплопроводность. Локальные числа Нуссельта на остальной части внешней поверхности возрастают при удалении от ребра. Это может быть объяснено на основании анализа поля скорости. Сопротивление течению, вызываемое наличием ребра, приводит к снижению скорости в его окрестности. Замедление течения приводит к уменьшению локального теплового потока в этой области. В полученном поле скорости по нулевым значениям w можно определить область, занятую ребром. Ребра влияют на распределение скорости таким образом, что скорость уменьшается во внешней час- ти трубы и увеличивается во внутренней. Заметим, что полученное максимальное значение w равно 2,42, а для круглой трубы без ребер соответствующее значение равно 2. Поле температуры показывает, что она изменяется и в материале ребра, и в жидкости. Хотя граничные условия для w и Г подобны, полученные поля безразмерных w и Г не будут идентичными. Это происходит из-за различия источниковых членов. Уравнение для продольной скорости имеет постоянный источниковый член по всему сечению, в то время как для температуры он пропорционален локальной скорости. 10.2.7. Заключительные замечания Задачи о течении в трубах с внутренними ребрами интересны во многих отнощениях. Хотя ребра увеличивают площадь поверхности, они также замедляют течение жидкости в окрестности стенки трубы. Если используется большое число ребер, то они в предельном случае просто уменьшат эффективный диаметр трубы. Увеличение высоты ребра дает большую площадь поверхности, но перепад температуры вдоль ребра может привести к тому, что такое добавление поверхности окажется неэффективным. Это приложение CONDUCT дает возможность исследовать названную и другие подобные проблемы. При определении числа Нуссельта мы использовали среднюю плотность теплового потока на внешней поверхности трубы. Это позволяет сравнивать характеристики труб с различными ребрами. Однако при определении JRt мы воспользуемся гидравлическим диаметром трубы с ребрами. Если бы мы использовали просто диаметр трубы, то могли бы судить о перепаде давления в трубах с различными ребрами по значениям /Re. Рассчитанное значение /Re = 41,5. Оно меньше 64, что соответствует трубе без ребер, но это не значит, что перепад давления будет меньше в трубе с внутренним оребрением. Кажущееся малым значение yRe было получено из-за использования в его определении гидравлического диаметра. Если заменить гидравлический диаметр диаметром трубы, тоyRe окажется равным 113,6. Граничные условия, использованные в примерах 7 и 8, приводят к линейному уравнению для температуры. В следующих двух примерах мы столкнемся с нелинейными источниковыми членами в уравнении для температуры. 210 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 [ 65 ] 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||