Теоретическое исследование коэффициента теплоотдачи нагретой тонкой проволочки в потоке газа

© А.А. Пикулев

Российский федеральный ядерный центр Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 607190 Саров, Нижегородская область, Россия

e-mail: pikulev@expd.vniief.ru

(Поступило в Редакцию 6 ноября 2002 г.)

Проведено теоретическое исследование процесса теплообмена между линейным источником тепла и потоком газа. Получена зависимость коэффициента теплоотдачи источник тепла газ от скорости потока газа в пределе нулевого перепада температуры. Показано, что для чисел Пекле 0.1 1 коэффициент теплоотдачи является линейной функцией скорости потока газа.

Введение

В настоящее время одним из экспериментальных методов исследования термогазодинамики газовых потоков является метод тонких проволочек. Данный метод имеет несколько приложений, из которых можно отметить следующие:

измерение скорости потока газа с помощью однопроволочного или импульсного двухпроволочного термоанемометров;

определение термоди намических параметров потока газа, например коэффициента турбулентной теплопроводности газа в следе за телом исследование величины и распределения объемного энерговклада в газ, например определение энерговклада в активный среде лазеров с ядерной накачкой .

Нагрев или охлаждение проволочки окружающим газом определяется термогазодинамическими процессами, происходящими в кювете. Коэффициент теплоотдачи тонкой проволочки (величина которого определяет характерное время нагрева проволочки) зависит от типа течения ламинарный или турбулентный ,скорости и термодинамических параметров газа. Поэтому для анализа результатов экспериментов по измерению скоростипотокагаз или исследованию распределения энерговклада в активной среде [ ]5 необходимо знание зависимости коэффициента теплоотдачи проволочка газ от параметров газа, в первую очередь от скорости. Отметим, что для решения данной задачи в полной постановке необходимо совместное решение уравнений Навье Стокса и переноса энергии, что даже при малых числах Рейнольдса и Пекле проволочки требует значительных затрат машинного времени. Поэтому в данной работе предложена более простая модель, основанная на замене проволочки конечной толщины линейным источником тепла, который в пределе нулевого перепада температуры проволочка газ не возмущает поток газа.

Результаты данной работы в случае малости числа Пекле проволочки могут быть перенесены на случай проволочки конечной толщины.

P.S. СПАСИБО, ЧТО ПОСЕТИЛИ МОЮ СТРАНИЧКУ, УДАЧНОГО ВАМ ДНЯ!!!