Експериментальне дослідження інтенсивності тепловіддачі в умовах вільної конвекції від горизонтального циліндра ущільовому вертикальному каналі

Abstract

Наведено результати експериментального дослідження інтенсивності теплообміну одиночного горизонтального циліндра, розміщеного у вертикальному каналі, в умовах вільної конвекції до повітря, в діапазоні чисел Релея 9,1×103 < Ra <1,7 ×105 . Отримані результати показують підвищення інтенсивності теплообміну. Досліджено температурне поле теплоносія по висоті каналу. Показано, що профіль температури круто змінюється у пристінній ділянці нагрітого тіла, а далі поступово вирівнюється. Показано, що в окремих ділянках висоти каналу існують області, температура теплоносія в усіх точках об’єму яких відрізняється від температури навколишнього середовища. Такий результат свідчить про повне заповнення прогрітим теплоносієм живого перерізу каналу. Представлено також схему експериментального стенда, порядок дослідження та проаналізовано результати експерименту. This paper presents the results of an experimental study of heat transfer rate from a single horizontal cylinder confined in a vertical channel during natural convection to air in the range of Rayleigh numbers 9,1×103 < Ra <1,7 ×105 . These results show increase of heat transfer rate. Variations in the intensity have the same character in the entire range of Rayleigh numbers. Temperature field of air in the channel was also investigated. It is shown that the temperature profile is changed dramatically in the wall region of the cylinder and has approximately uniform profile at the outlet of the channel. It was shown that in some areas there are regions of the channel height, where the temperature of the coolant at all points of the volume is higher than the ambient temperature. This result indicates a complete filling of the warmed coolant in some section of the channel. The resulting increase in heat transfer rate can be explained primarily by the quasi-forced movement. The paper presents the scheme of the experimental setup, the order of the studies and the analysis of the experimental results.