z
=
−
4
,
4382 + 0
,
0611
T
+
+ (206
,
11
−
3
,
3247
T
)
P
V
+ (
−
147
,
04 + 2
,
8009
T
)
P
V
2
.
(2)
Сравнение вычислений по приведенной формуле с эксперимен-
тальными данными показывает, что погрешность, составляющая при
высоких значениях не более 3%, увеличивается до 15% при стремле-
нии к нулю объемной плотности мощности.
Для описания процесса теплообмена в генераторе озона с поверх-
ностным разрядом были рассмотрены дифференциальные уравнения
движения, неразрывности и энергии [5]. Был принят ряд допущений,
вытекающих из анализа конкретной конструкции:
— поперечные (радиальные) составляющие скорости потока
u, v
от-
сутствуют, остается только продольное движение (теплоперенос при
этом осуществляется как в продольном, так и поперечном направле-
ниях);
— объемные силы отсутствуют; в дальнейшем это допущение мо-
жет быть пересмотрено;
— теплофизические свойства не зависят от температуры (принима-
ем на этапе математической формулировки; в компьютерных расчетах
зависимость от температуры может быть учтена в итерационном про-
цессе поиска решения);
— давление постоянно (диаметр соизмерим c длиной трубки —
трубка короткая);
— жидкость (газ) идеальна.
При такой постановке задачи уравнения неразрывности и движе-
ния можно рассматривать независимо от уравнения энергии.
Поскольку уравнения гидродинамики для течения теплоносителя
и хладоносителя идентичны, далее индексы “к” для кислорода и “в”
для воды по возможности опускаем.
Уравнение движения (при отсутствии радиальной составляющей
скорости) запишем так
w
∂w
∂z
=
4
3
μ
ρ
∂
2
w
∂z
2
.
(3)
Уравнение неразрывности:
∂w
∂z
= 0
.
(4)
Уравнения (3) и (4) дают после интегрирования распределение ско-
рости вдоль трубы. Граничное условие на входе в трубу
w
|
z
=0
=
w
0
. На
выходе из трубы (
z
=
L
) применяем условие неразрывности
G
L
=
G
0
,
14
1,2,3,4,5 7,8