Нестационарный теплообмен в цилиндрическом канале при ламинарном течении жидкости


Цитировать

Полный текст

Аннотация

C использованием двукратного интегрального преобразования Лапласа—Карсона и ортогонального метода Бубнова—Галёркина получено аналитическое решение нестационарной задачи теплообмена при течении жидкости в цилиндрическом канале. Показано, что решение задачи разделяется на две составляющие — стационарную и нестационарную, каждая из которых применима лишь в определённом диапазоне временной и пространственной координат. Для стационарной задачи (задача Гретца—Нуссельта) путём совместного применения методов Фурье и Бубнова—Галёркина с использованием дополнительных граничных условий получено приближённое аналитическое решение, позволяющее выполнять оценку температурного состояния жидкости при малых значениях пространственной переменной, направленной вдоль течения потока. Получение таких результатов на основе использовании известных точных аналитических методов ввиду плохой сходимости бесконечных рядов получаемых решений не представляется возможным.

Об авторах

Антон Владимирович Еремин

Самарский государственный технический университет

Email: a.v.eremin@list.ru
аспирант, каф. теоретических основ теплотехники и гидродинамики Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Екатерина Васильевна Стефанюк

Самарский государственный технический университет

Email: stef-kate@yandex.ru
(д.т.н.), доцент, каф. теоретических основ теплотехники и гидромеханики Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Александр Юрьевич Рассыпнов

Самарский государственный технический университет

аспирант, каф. теоретических основ теплотехники и гидромеханики Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Анастасия Эдуардовна Кузнецова

Самарский государственный технический университет

Email: kuznetsovaae@rambler.ru
аспирант, каф. теоретических основ теплотехники и гидромеханики Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Список литературы

  1. L. Graetz, “Ueber die Wärmeleitungsfähigkeit von Flüssigkeiten. 2. Abhandlung” // Annalen der Physik und Chemie, 1885. Vol. 25, no. 7. Pp. 337–357.
  2. W. Nusselt, “Die Abhängigkeit der Wärmeübergangszahl von der Rohrlänge” // Z. Ver. Deut. Ing., 1910. Vol. 54. Pp. 1154–1158.
  3. Б. С. Петухов, Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967. 411 с.
  4. П. В. Цой, Системные методы расчета краевых задач тепломассопереноса. М.: МЭИ, 2005. 568 с.
  5. В. А. Кудинов, Э. М. Карташов, Е. В. Стефанюк, Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Юрайт, 2012. 559 с.
  6. В. А. Кудинов, Е. В. Стефанюк, М. С. Антимонов, “Аналитические решения задач теплообмена при течении жидкости в плоскопараллельных каналах на основе определения фронта температурного возмущения” // Инженерно-физический журнал, 2007. Т. 80, № 5. С. 176–186.
  7. V. A. Kudinov, E. V. Stefanyuk, M. S. Antimonov, “Analytical solutions of the problems of heat transfer during liquid flow in plane-parallel channels by determining the temperature perturbation front” // J. Eng. Phys. Thermophys., 2007. Vol. 80, no. 5. Pp. 1038–1049.
  8. Е. В. Стефанюк, В. А. Кудинов, “Дополнительные граничные условия в нестационарных задачах теплопроводности” // Теплофизика высоких температур, 2009. Т. 47, № 2. С. 269–282.
  9. E. V. Stefanyuk, V. A. Kudinov, “Additional boundary conditions in nonstationary problems of heat conduction” // High Temp., 2009. Vol. 47, no. 2. Pp. 250–262.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Самарский государственный технический университет, 2013

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).