Задача Нуссельта. (Лекция 3) презентация

1) Силы инерции малы по сравнению с силами вязкости и гравитации:

2) Конвективным переносом тепла можно пренебречь в сравнении с переносом тепла теплопроводностью:

3) Трение на границе раздела фаз отсутствует.
4) Термическое сопротивление фазового перехода мало по сравнению с сопротивлением пленки, температура межфазной поверхности равна температуре насыщения.
5) Свойства жидкости постоянны.
6) Поверхностное натяжение не влияет на движение жидкости.
7) Плотность пара намного меньше плотности жидкости.

Толщина пленки мала по сравнению с высотой поверхности

Окончательная система уравнений:

Граничные условия:

Смысл граничного условия для скорости на межфазной поверхности пар – жидкость – отсутствие динамического воздействия пара на жидкость (касательное напряжение равно нулю).

Для воды Reволн ≈ 5.

Критическое число Рейнольдса для жидкости в пленке равно 400.

Считаем, что тепловой поток через пленку не зависит от координаты у:

Для расчета среднего коэффициента теплоотдачи необходимо учесть, что на начальном участке пластины течение является ламинарным:

Связь числа Рейнольдса и приведенной длины:

Подставим значения Reкр = 400, Zкр = 2300 (приведенная длина получается из формулы для ламинарного режима при критическом числе Рейнольдса) и выразим число Рейнольдса:

С учетом зависимости свойств от температуры: