Jump to content

    
Sign in to follow this  
dlsh

Коэффициент теплопередачи по Кингу. Изучение статьи проф.Кулебакина 1936 г.

Recommended Posts

Доброе время суток.

Изучаю труды проф. МЭИ В.С.Кулебакина статья Измерение расхода пара методом нагретой проволочки 1936 года.

На странице 45 дается ссылка на труды Кинга в части коэффициента теплопередачи, а именно:

image.png.ac32b0aa328e02568cc6d9120d9c4bfd.png

В указанной статье Mathematical theory of the convection of heat King не наше определение данного коэффициента, и прошу помощи сообщества в определении членов знаменателя правого части уравнения, а именно:

f0p4, lv0,u.

 

Измерение расхода пара методом нагретой проволочки at4510.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Tanya сказал:

А статья Штейнгауза... 

Что Вы хотите и зачем?

Если очень кратко то как максимум описать тепловое поле в трубе диаметром 10 мм с помещенным внутрь трубы нагревателем с определенными допущениями. В трубе поток воздуха/водорода  от 0 до 3 см/с. 

Изначально задача - измерить скорость указанного потока в данной трубе. Метод предложенный Кулебакиным как отправная точка для разработки датчика. Статья Штейнгауза неплохо описывает последовательность расчета.

Решил повторить расчет применительно к своей задаче, но на коэффициенте теплопередачи по Кингу дело застопорилось.

Если кто в эту тему (термодинамику/МКТ) глубоко погружен, то прошу помощи.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, dlsh сказал:

Если очень кратко то как максимум описать тепловое поле в трубе диаметром 10 мм с помещенным внутрь трубы нагревателем с определенными допущениями. В трубе поток воздуха/водорода  от 0 до 3 см/с. 

Изначально задача - измерить скорость указанного потока в данной трубе. Метод предложенный Кулебакиным как отправная точка для разработки датчика. Статья Штейнгауза неплохо описывает последовательность расчета.

Решил повторить расчет применительно к своей задаче, но на коэффициенте теплопередачи по Кингу дело застопорилось.

Если кто в эту тему (термодинамику/МКТ) глубоко погружен, то прошу помощи.

 

Все такие расчеты очень приблизительны. Еще учтите, что статья про водяной пар, который очень далек от идеального газа. Тепловое поле - это не совсем то, что Вам нужно. Турбулентность и вязкий подслой влияют на теплоперенос кардинально. Турбулентность может быть, а может и не быть при одинаковых внешних параметрах.

Даже естественная конвекция без турбулентности нестационарна. Сейчас для газов, насколько я знаю... , используют численные методы. Для жидкостей... Тут  точно знаю, что расчет невозможен даже с точностью 50 процентов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Дела... век назад, ученые рассчитывали и результаты бились с практическими результатами с достаточной точностью для разработки устройств, а сейчас уже точность стала никакой.

Все равно спасибо, буду дальше копать/проверять.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 минут назад, dlsh сказал:

Дела... век назад, ученые рассчитывали и результаты бились с практическими результатами с достаточной точностью для разработки устройств, а сейчас уже точность стала никакой.

Все равно спасибо, буду дальше копать/проверять.

Это только казалось. Вот, например, прогноз погоды нам всем демонстрирует... И это непреодолимая проблема...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нет, термоанемометры успешно используются в расходомерах. И Вам даже лучше купить готовый, чем строить свой. Ибо рассчитать его аналитически - весьма сложная задача, и в реальности результат будет хорошо, если вдвое отличаться от расчётного. Или начните сразу с опытов - время сэкономите. Только вот с водородом это всё как-то стрёмно...

 

Что касается теплопередачи от нагретого цилиндра в среду посредством конвекции, то поищите более свежие материалы. Их наверняка немало.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Herz сказал:

Нет, термоанемометры успешно используются в расходомерах. И Вам даже лучше купить готовый, чем строить свой. Ибо рассчитать его аналитически - весьма сложная задача, и в реальности результат будет хорошо, если вдвое отличаться от расчётного. Или начните сразу с опытов - время сэкономите. Только вот с водородом это всё как-то стрёмно...

 

Что касается теплопередачи от нагретого цилиндра в среду посредством конвекции, то поищите более свежие материалы. Их наверняка немало.

Не только успешно. но и в огромных масштабах в автомобилях. Водород чем хорош... проволока не окислится. Можно тогда не из платины. Но диапазон измерений не очень широкий.

Share this post


Link to post
Share on other sites
51 минуту назад, Tanya сказал:

Водород чем хорош... проволока не окислится.

О, я боюсь, с ней чего похуже может приключиться. С развитием водородного транспорта стало актуально.

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 часов назад, Herz сказал:

О, я боюсь, с ней чего похуже может приключиться. С развитием водородного транспорта стало актуально.

Там не надо бояться. Вы же не боитесь газа внутри баллона или магистрали. Там нет окислителя. А вот снаружи...

Думаю, что можно сделать датчик утечек на платиновой проволочке. Быстро (или не быстро) нагреваем, измеряя температуру. Тепловой эффект... Все внутри клетки из сетки.

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, Herz сказал:

Нет, термоанемометры успешно используются в расходомерах. И Вам даже лучше купить готовый, чем строить свой. Ибо рассчитать его аналитически - весьма сложная задача, и в реальности результат будет хорошо, если вдвое отличаться от расчётного. Или начните сразу с опытов - время сэкономите. Только вот с водородом это всё как-то стрёмно...

Сразу с опытов и начали с готовым датчиком, только результат оказался на таких малых скоростях у водорода (да и воздуха тоже) ни какой.

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 минут назад, dlsh сказал:

Сразу с опытов и начали с готовым датчиком, только результат оказался на таких малых скоростях у водорода (да и воздуха тоже) ни какой.

Так это давно было известно. И в приведенной Вами работе упомянуто. Можно попробовать дифференциальное (мостовое) включение проволочек в капиллярах... 

Посмотрите на хроматографический детектор по теплопроводности - катарометр.

Share this post


Link to post
Share on other sites
27 минут назад, Tanya сказал:

Так это давно было известно. И в приведенной Вами работе упомянуто. Можно попробовать дифференциальное (мостовое) включение проволочек в капиллярах... 

Посмотрите на хроматографический детектор по теплопроводности - катарометр.

Детектор теплопроводности (ДТП) может неплохо дополнить измеритель скорости потока с этим согласен, однако это уже усложнение реализации задачи в целом. В то же время тов. П.П.Кремлевский в Расходомеры и счетчики количества.Спарвочник. в п.20.2 стр.377 явно утверждает что цель измерения от 0 м/с достижима и без ДТП. В скользь упоминает о требованиях и особенностях предъявляемых к конструкции датчика. Однако опыт показал что этих упоминаний /пожеланий не достаточно, нужны в качестве отправной точки хоть какие то расчетные данные и количественные зависимости.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Tanya сказал:

Там не надо бояться. Вы же не боитесь газа внутри баллона или магистрали. Там нет окислителя. А вот снаружи...

Нет, Вы не поняли. С развитием водородного транспорта выяснилось, что водород имеет свойство активно диффундировать в металлы, образуя гидриды. Не берусь, впрочем, предсказывать, что будет с проволочкой и её свойствами в такой среде.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this