НЕСТАЦІОНАРНИЙ ТЕПЛООБМІН У ВЕРТИКАЛЬНОМУ ЦИЛІНДРИЧНОМУ ОБ’ЄМІ, ЗАПОВНЕНОМУ РІДИНОЮ

Анотація

Проаналізовано умови конвективного теплообміну у «обмеженому об’ємі» та у «великому об’ємі». Встановлено, що процес теплообміну в елементах базової експериментальної установки в системі експериментально-розрахункового методу відповідає теплообміну у «великому об’ємі» за умов вільної конвекції. Описаний експериментальний стенд для дослідження нестаціонарного теплообміну у системі «навколишнє середовище І — тіло ІІ», основними елементами якого є дві робочі порожнини: зовнішня, заповнена водою, об`ємом V₁, та внутрішня, заповнена досліджуваним рідинним середовищем об’ємом V₂, причому V₁ більший V₂ в 3 рази. Наведені результати експериментального визначення тепловіддачі між внутрішньою поверхнею тонкого металевого циліндра і досліджуваним рідинним середовищем в обмеженому просторі для системи «навколишнє середовище І — тіло ІІ» за умов ламінарного режиму як навколишнього середовища, так і досліджуваного рідинного середовища. Коефіцієнт тепловіддачі досліджувався із застосуванням розрахунково-експериментального методу під час нагрівання та охолодження рафінованої соняшникової олії, дистильованого гліцерину, цукрового розчину концентрації 50 %, 60 % в умовах вільної конвекції. Експериментальні результати зіставленні з результатами досліджень відомих авторів для умов «великого об’єму». Описано умови перебігу теплообмінного процесу під час експерименту за різних напрямів теплообміну в «обмеженому об’ємі» (всередині тонкостінного металевого циліндра із досліджуваною рідиною). Обґрунтовано, що біля поверхні циліндричної металевої стінки в процесі теплообміну утворюється тепловий приграничний шар, в межах якого змінюється температура теплоносія, а перенос теплоти в межах приграничного шару відбувається за рахунок теплопровідності. Отримані критеріальні рівняння для визначення коефіцієнта тепловіддачі у разі нагрівання та охолодження досліджуваного рідинного середовища в умовах вільної конвекції.