IMG!68

Własności powietrza przy średniej temperaturze t_m = óO ⁽    * '.*!*' *^^8/rn *

ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu c, - 1009    ^ m    liczba p! !nu\

ciepła X - 0.0290 W/(m K). Icpkoió kinematyczna v - IH.97 W ₇ ^ ^    *

Pt/ m 0.696. współczynnik dyfuzji temperaturowej a - -    chamki

rozszerzalności cieplne" _P - l/r_ Przy ustawieniu P""'”''”

stycznym jcsl wysoko!* płyty I - o.    ^" wymiar Cisr.Wuryslycza,

usytuowanie poziome z porać, powierzchni, ku d l    ,,'a.zs _u,_yluowan,c po,„

I - A/U(U- obwód płyty). równanie krytcnalne Nu .    / . ^_{/Ł/ (Ł/ obvkóJ}

mc z gorącą powierzchnią ku górze - wymiai chara ry płyty) równanie krytcriałne: Nu = 0.54 Ka

ROZWIĄZANIE    . konwekcja swobodna. Równanie

W każdej z analizowanych sytuacji ^wy!*^,,;p *    _Nu    -Rai. gdzie liczbj

krytcriałne dla wyznaczeniu liczby Nusselta ma P •    J"_GrPr Liczbę Grasshofa

Rayleigha jest i,oczy nem l.czhy    ^

wyznaczamy dla właściwości powietrza okte. y wierzchni i otaczającego płynu:

_£__Łam1

_%l2

gdzie:

S = 9,81 m/s² - przyspieszenie ziemskie,

£j —t_w —tj — różnica temperatur płynu i powierzchni generująca konwekcyjny ruch płynu Ar = 74 AT,

P - współczynnik rozszerzalności cieplnej płynu dla powietrza wyznaczony jako P = \n_m - 0.003 1/K, v - lepkość kinematyczna płynu.

a) Płyta ustawiona pionowo

Wymiarem charakterysty cznym jest wysokość płyty /“ a = 0.5 m. Liczba Cirasshofa:

_Gr _9,81 0,003 74-0.5³ _{Gf = 756} 479 795.4.

~    (18.97 10⁶)²

liczba Rayleigha:

Ra,„ = 756 479 795,4 0.696. Ra_m » 526 509 937.6. Równanie krytcriałne na Liczbą Nusselta ma postać:

Nu„ =0,59 Ra*²⁵.

_|u.²5_ł Nu =89,37.

Współczynnik konwekcyjnego przejmowania ciepła wyznaczamy z zależności Jefmlcyjnej liczby Nussella

.. cl-l    Nu_m X

^Nu"‘

a = 5,1HW/(m² K).

Strumień ciepła przekazywany od płyty do otoczenia:

Q~A-aif_m -»/).

Powierzchnia płyty A “ u^b, /I “ 0,375 m'

0=0.375 5.18(97 - 23), Q = 143.75 W.

płyta ustawiona poziomo z gorącą powierzchnią skierowaną w dół.

Wymiarem churaktcrystycznym jest / = AIU, obwód płyty 1/ ^J 2a+2b.U    2.5 m.

wymiar charakterystyczny / = 0,\5 in. Liczba Grasshofa.

_Gr    ^.81 0.003 74 0.15^    _Gr„,-20 424954,5.

”    (18.97 10⁶)²

liczba Rayleigha:

Ra =20 424 954.5 0,696. Ra_m = 14 215 768.3.

nt

Równanie krytcriałne na Liczbą Nusselta ma postać Nu=0.27Ra°*²⁵,

_Nu_m = 0.27 (14215768.3)°²⁵. Nu_m =16.58.

Współczynnik konwekcyjnego przejmownnm c.epta wyzneezzmy z

definicyjnej liczby Nussella:

a-l „ Nu_m X Nu_m = —->a=* j

16.58 0.0290 _{a =} 3_ł2lW/(tn^ł K).

^a= ÓTŚ ’

** faOfc

SB

1