freakpp041

80

4.7.2. Opracowanie wyników

Aby określić współczynnik przejmowania ciepła, należy zbudować wykres (lnO.t) - (patrz rys. 3.1), następnie wykorzystując zależność (4.29), obliczyć m.

Dla kostki metalowej będzie spełniony warunek; 4* = 1, co pozwala wykorzystać zależność (4.35) do obliczenia a .

Zastępczy wymiar charakterystyczny l_z należy określić z następującej zależności:

(4.41)

1_Z = V/A

gdzie: A - pole powierzchni kostki,

V- objętość.

W celu obliczenia konwekcyjnego współczynnika przejmowania ciepła należy posłużyć się zależnościami (4.39) oraz (4.40). Po obliczeniu współczynnika przejmowania ciepła należy sprawdzić, czy jest spełniony warunek (4.38).

Literatura

[1]    M. MICHIEJEW: Zasady wymiany ciepła. PWN, Warszawa 1953.

[2]    C H. 11IOPHH: Tennonepeaana, TocyaapcTBeHHoe H3aaTejibCTBO JlnTepaTypbi no CTpoHTe;ibCTBy h ApxnTeKType, MocKBa 1952.

[3]    Praca zbiorowa pod redakcją B. BIENIASZA: Wymiana ciepła i masy. Laboratorium. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1987.

[4]    W. NOWAK, R. SOBAŃSKI: Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, Cieplne Maszyny Przepływowe, 101(1991)606, 129-160.

[5]    B A. OCHnOBA: DKcnepHMeHTajibHoe nccjieaoBaHHe npoueccoB Tenjioo6-MeHa. DHeprHH, MocKBa 1966.

[6]    A B JlbIKOB: Teopmi TennonpoBojmocTH. Bbicinaa UlKona, MocKBa 1967.

[7]    J. von WOLFERSDORF, R. HOECKER, T. SATTELMAYER:. Trans. ASME J. Heat Transfer, 115(1993), 319-324.

[8]    T. HOBLER: Ruch ciepła, wymienniki. WNT, Warszawa 1986.

5. Wyznaczanie współczynnika przejmowania ciepła w warunkach konwekcji wymuszonej techniką elektrolityczną

5.1. Wstęp

W praktyce wyznaczania wartości współczynnika przejmowania ciepła zasadnicze znaczenie odgrywa metoda pomiaru cieplnego. Należy jednak pamiętać o pewnych niedogodnościach, związanych z jej stosowaniem. Otóż model, mający służyć do badań cieplnych, musi mieć wmontowane mierniki strumienia cieplnego i termopary, niekiedy w bardzo dużej liczbie. W następstwie tego są duże koszty, związane z przygotowaniem modelu elementu wymieniającego ciepło oraz duże może być zużycie energii, potrzebnej do uzyskania i utrzymania różnych stanów cieplnych modelu. Na skutek bogatego oprzyrządowania pojawiają się też trudności wynikłe ze zmiany kształtu modelu, które występują w trakcie badań optymalizacyjnych. Każda zmiana kształtu powierzchni, wymieniającej ciepło, wiąże się z koniecznością stosowania całkowicie nowego modelu, co wydatnie podnosi koszty badań. Stosowanie metody cieplnej może być niekiedy niewskazane, np. w przypadkach powierzchni o skomplikowanym kształcie, ze względu na dokładność pomiaru, a niekiedy niemożliwe, np. w przypadku struktury porowatej z blaszek. Zatem istnieje zapotrzebowanie na inne metody pomiaru współczynnika przejmowania ciepła, kiedy stosowanie metody cieplnej wydaje się niecelowe. Jedną z możliwości jest wtedy pomiar współczynnika wymiany masy i wykorzystanie analogii wymiany masy i ciepła do obliczania wartości współczynnika przejmowania ciepła.

W przypadku badania konwekcji dysponuje się zasadniczo dwiema technikami pomiaru współczynnika wymiany masy: elektrolityczną i sublimacji, na której temat traktuje osobny rozdział. Technika elektrolizy, której jest poświęcony ten rozdział, umożliwia pomiar średniej wartości, a nawet rozkładu współczynnika wymiany masy. Należy w tym celu wykonać model z elektrodami w kształcie powierzchni wymieniającej ciepło.

5.2. Istota badań modelowych wymiany ciepła

Badania wymiany ciepła można przeprowadzić na obiekcie rzeczywistym lub modelu. Użycie modelu jest uzasadnione, gdy badanie zjawiska, zachodzą-