Визначення на основі методу Нусельта теплового потоку від поверхні обертання

Abstract

Розглянуто наближений спосіб чисельного визначення теплового потоку, який випромінюється поверхнею обертання, і який досягає фігури заданої форми на координатній площині. В основу способу покладено графоаналітичний прийом наближеної оцінки теплового потоку (метод Нусельта або метод сфери одиничного радіуса). Графоаналітичні дії полягають у описі та побудові радіально-паралельної проекції джерела випромінювання, направленої на фігуру прий-мача тепла. В результаті одержимо проекцію джерела випромінювання, площу якої слід зістави-ти з площею круга одиничного радіусу, який її огортає. Чисельне значення відношення вказаних площ і визначатиме міру тепла, яке досягне певної точки фігури приймача тепла (локальний ку-товий коефіцієнт випромінювання). Для реалізації на практиці метода Нусельта необхідно по-ширити схему опису шляхом усунення з алгоритму поняття відстані до поверхні обертання. Це поняття слід замінити побудовою радіально-паралельної проекції джерела випромінювання. Для цього необхідно долучити аналітичні співвідношення, які пов’язують описи поверхні джерела випромінювання з описами її радіально-паралельної проекції. В роботі знайдено опис радіально-паралельної проекції співвісних кіл, розташованих на площинах рівня поверхні обертання, опис радіально-паралельної проекції осевого вертикального перетину поверхні обертання, а також формули обчислення інтегральних кутових коефіцієнтів випромінювання для розглянутого випадку поверхні. Одержані результати можуть бути використані на практиці у вигляді системи моделювання і прогнозування аварійних ситуацій, які виникають на газопроводах для оцінити теплових потоків від віртуального факелу полум’я до поверхонь будівель і споруд.