Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик трактов охлаждения камер сгорания с предельными параметрами оребрения энергосиловых установок

7 / 13

Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик трактов…
Инженерный журнал: наука и инновации # 10·2016 7
Здесь Fi — площадь соответствующей теплоотдающей поверхности;
α — эффективный коэффициент теплоотдачи в охладителе; λст,
δ ст — теплопроводность и толщина стенки соответственно; qл – лучи-
стый тепловой поток; индексы 1, 2 относятся к горячей и холодной
сторонам стенки соответственно; индекс «ст» относится к средним
значениям для стенки.
Аналитическим решением этого уравнения является следующая
формула:
( ) ( )
( ) ( )
0г охл л1
0г усл усл 1 1
ст ст усл
ст 2
ст1
0г усл 1 1
ст ст усл
ст 2
δ / λ 1/ α
1 1
δ / λ 1/ α
 
+ +
  −  
+    
   
=  
+
 
−  
  +
   
   
Т Т q
Т Т q F F q
F F
Т
Т Т F F q
F F
.
Алгоритм итерационного процесса расчета температуры стенки
путем последовательных приближений следующий. Располагая ис-
ходными данными о геометрии объекта экспериментального иссле-
дования и его термодинамических характеристиках, а также опыт-
ными данными физического эксперимента, определяем удельные
тепловые потоки q1 и среднее арифметическое значение температуры
охладителя Тохл.
Температура ПС Т0г достаточно точно определяется термодина-
мическим расчетом, например по режимным параметрам с помощью
программного комплекса «Терра».
Лучистый тепловой поток рассчитывали по формуле
4
0г
л г ε ε σ
100
 
=    
o
Т
q ,
где εг — излучательная способность ПС, определяемая по парамет-
рам газа; = 0,5(1 + εст) — эффективная степень черноты стенки,
εст — степень черноты стенки, которая составляла 0,8 [9].
Коэффициент теплоотдачи в тракте охлаждения как эффективная
искомая величина в текущих приближениях определяется зависимо-
стью
( )
2
ст 2 охл
α =
−
q
T T
,
где температура на холодной стороне стенки Тст2 оценивается по
формуле