Главная  Журналы 

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

поверхность обменивается теплом с окружающей средой, имеющей температуру Т, коэффициент теплоотдачи равен И. Значение h задается с помощью числа Био hDlk = 5,8, где к - теплопроводность жидкости. Напишите подпрограмму ADAPT для расчета полностью развитых течения и теплообмена в этом канале. Рассчитайте распределения wl w w (Т - T)l{Ti - Т). а также значения /Re и Nu (можете определить число Nu любым разумным способом и реализовать это в программе).

10.11. На рис. 10.11 показан бесконечный массив стержней квадратного (1x1) поперечного сечения. Жидкость течет между стержнями вдоль оси z, перпендикулярной плоскости рисунка. На поверхности стержней поддерживается температура 7,, которая линейно возрастает вдоль оси z. Напишите подпрограмму ADAPT для расчета полностью развитых нолей скорости и температуры. Вычислите значения /Re и Nu.

10.12. Решите задачу о течении в канале (рис. 10.12). Внешний и внутрен1шй диаметры канала равны d и D соответственно, причем D/d = 2, Внутренний цилиндр диаметром d сделан из сплошного материала, в зазоре текут две различные жидкости, В нижней половине динамическая вязкость жидкости равна а в верхней - iij, причем ijx жидкости имеют одну и ту же плотность р. Рассчитайте безразмерное ноле скорости w/ w и значение /Re (для определения числа Re используйте ц,). Процессы теплообмена характеризуются выделением тепла источником мощностью S в верхней половине внутреннего цилиндра и тепловым потоком 0,25Sdчерез дугу длиной 60° на внешней границе. Остальная часть поверхности внешнего цилиндра теплоизолирована. Нижняя половина внутреннего цилиндра сделана из тенлонепроводящего материала. И обе жидкости, и тепловыделяющий материал имеют одинаковые значения теплопроводности к и теплоемкости с,. Рассчитайте безразмерное поле температуры и число Nu = h{D - d)/k, где коэффициент h определен но средней температ)ре стенок с




Стенка теплоизолирована V /,


Стенка теплоизолирована Рис. 10.14. К задаче 10.14

Стенки теплоизолированы

Рис. 10.13. К задаче 10.13

теплообменом. Этими стенками являются дуга длиной 60° на внешнем цилиндре и верхняя половина внутреннего цилиндра.

10.13. Решите задачу течения в канале (рис. 10.13) двух жидкостей с различными динамическими вязкостями i, и [ij, причем = 4.5. Правая стенка вдоль канала поддерживается при постоянной температуре Г„, Обе жидкости

имеют одинаковую плотность р. Рассчитайте безразмерное поле скорости и/ w и значениеуКе. При определении числа Re можете использовать ц,. Обе жи,1ко-сти имеют одинаковые теплопроводности к и теплоемкости с. Найдите безразмерное поле температуры и число Нуссельта, основываясь на среднем тепловом потоке через правую стенку.

10.14. Рассмотрите канал полукруглого сечения с перегородкой посередине (рис. 10.14). Перегородка пе оказывает сопротивления теплопереносу. Граничные условия следующие: температура стенки 7„, остается постоянной по закругленной границе и вдоль канала; плюская стенка канала теплоизолирована. Найдите безразмерные поля скорости и температуры. Вычислите значения /Re и Nu. определенные по диаметру канала.

10.15. Жидкость течет вдоль оси, перпендикулярной плоскости рис. 10.15. Верхняя и нижняя пластины теплоизолированы. Тепловыделяющие блоки прикреплены к ним в шахматном порядке. Мощность источника тепла в нижних блоках в 2 раза больше, чем в верхних. Теплопроводность твердого материала в 2,5 раза больше, чем жидкости. Рассчитайте полностью развитые поля скорости

As9. wa



0,8Я

Стенка

.теплоизолирована

V /.


/7777777777777777777777777777.


Рис. 10.16. К задаче 10.16

Рис. 10.17. К задаче 10.17 -

и температуры. Обеспечьте вывод на печать полей w/ w и безразмерной температуры.

10.16. Напишите подпрограмму ADAPT для расчета полностью развитых течения и теплообмена в канале, показанном на рис. 10,16. Жидкость течет только вдоль оси Z, перпендикулярной плоскости рисунка. Граничные условия для температуры показаны на рисунке (некоторые поверхности тeнJЮИзoлиpoвaны, а другие обмениваются теплом с окружающей средой, имеющей температуру Т, коэффициент теплоотдачи равен h. Пусть h,,Hlk = 3,5, где к - теплопроводность жидкости в канале. Обеспечьте вывод на печать безразмерных полей продольной скорости и температуры, а также значений уКе и Nu (расчет которого основан на ,

- Т/, и средней плотности теплового потока через стенки с теплообменом).

10.17. Рассмотрите течение в зазоре, образованном сплошным стержнем диаметром 2, вставленным в теплоизолированную трубу диаметром 5 (рис. 10.17). В верхней и нижней половинах зазора тек>т жидкости с разными динамическими вязко-стями 1, = 0,2 и Ц2 = 1; обе жидкости имеют одинаковые теплопроводности к ~ 2. Нижняя половина стержня имеет нулевую теплопроводность, и там не выделяется тепло, в то время как для верхней половины теплопроводность к = 5 п S = 50. Напишите подпрограмму ADAPT и рассчитайте полностью развитые поля скорости и температуры. Выведите на печать безразмерные поля скорости и температуры, а также значения JRe и Nu.

10.18. На рис, 10.18 показан бесконечный массив стержней квадрат1юго ноне-Рис. 10.18. К задаче 10,18 речного сечения. Жидкость течет между

/.is/.





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