Т. 326, № 6

Распределение температуры в прямом ребре трапециевидного профиля при лучистом отводе тепла от его поверхности

Актуальность работы обусловлена необходимостью снижения массы и габаритов радиационных высокотемпературных теплообменных систем при одновременном повышении их энергетической эффективности. Это может быть достигнуто за счет соответствующего профилирования ребристых элементов. Такие поверхности находят широкое применение в различных областях современной техники. При этом особый научный и практический интерес представляют проблемы лучистого теплообмена развитых поверхностей. Цель работы: получить сравнительно несложный с математической точки зрения приближенный аналитический метод расчета распределения температуры в ребрах переменного сечения при радиационном отводе тепла с их поверхности, обладающий достаточной инженерной точностью. Методы исследования: использование предложенного авторами линеаризующего преобразования, позволяющего существенно уменьшить влияние нелинейного слагаемого в исходном дифференциальном уравнении переноса энергии. Результат. Предложен приближенный математический метод, основанный на получении нижней и верхней числовых оценок искомого температурного поля. Этот способ обладает с инженерной точки зрения вполне приемлемой точностью и одновременно является сравнительно несложным. При этом, как правило, достаточно ограничиться двумя первыми приближениями. Приведенные в статье расчетные зависимости для трапециевидных ребер могут быть использованы также в частном случае и для клиновидных ребер. Рекомендуемые математические выражения позволяют провести оценку как верхнего, так и нижнего значений искомого температурного поля. Кроме этого, на их основе можно дополнительно рассчитать коэффициенты тепловой эффективности рассмотренных ребристых систем в случае лучистого теплообмена. Разработанный метод может быть применен и в более сложных граничных условиях.

Ключевые слова:

электронный ресурс, температурные поля, радиационный теплообмен, трапециевидные ребристые поверхности, аналитические методы, функции Бесселя, модифицированные функции,

Авторы:

Видин Юрий Владимирович

Казаков Роман Владимирович

Скачать PDF