DOI: 10.55176/2414-1038-2021-4-98-105
Авторы
Левченко В.А., Кащеев М.В., Дорохович С.Л., Зайцев А.А.
Организация
ООО ЭНИМЦ «Моделирующие системы», Обнинск, Россия
Левченко В.А. – директор, кандидат технических наук.
Кащеев М.В. – ведущий научный сотрудник, доктор технических наук, доцент. Контакты: 249035, Обнинск, Калужская обл., пр-т Ленина, 133. Тел.: (484) 396-03-61; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Дорохович С.Л. – главный инженер, кандидат технических наук, доцент.
Зайцев А.А. – заведующий лабораторией, кандидат технических наук, ООО ЭНИМЦ «Моделирующие системы».
Аннотация
В статье получено уравнение теплопроводности для кольцевого ребра с произвольным профилем при наличии в ребре энерговыделения. Полученное уравнение отличается от приведенного в литературе приближенного уравнения наличием энерговыделения и более точным определением длины элемента дуги. В качестве граничных условий задается температура основания ребра, а на торце ребра происходит теплообмен по закону Ньютона – Рихмана с окружающей средой. Уравнение для ребра прямоугольного профиля представляет собой неоднородное модифицированное уравнение Бесселя. Его решение содержит функции Бесселя мнимого аргумента первого и второго рода нулевого порядка. Определены эффективность ребра и тепловой поток через основание ребра. Энерговыделение в ребре повышает его эффективность по сравнению с эффективностью ребра при отсутствии энерговыделения, а также уменьшает тепловой поток. Найдено ограничение по значениям энерговыделения в ребре как условие применимости оребрения. Эффективность ребра должна быть меньше единицы. Если эффективность превосходит единицу, ребро играет противоположную роль: поток направлен в обратную сторону. В статье получено выражение для коэффициента наращивания поверхности kн. При расчете нагревания (охлаждения) тела с оребренной поверхностью коэффициент теплоотдачи следует увеличивать в kн раз.
Ключевые слова
оребрение поверхности, ребра с энерговыделением, наращенная поверхность, кольцевое ребро, эффективность ребра, тепловой поток, уравнение теплопроводности для ребра, модифицированные функции Бесселя
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990. 208 c.
- Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности. М.: Изд-во иностранной литературы, 1960. 478 c.
- Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. 344 c.
- Кириллов П.Л., Богословская Г.П. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 2000. 456 c.
- Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990. 360 c.
- Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. 416 c.
- Левченко В.А., Кащеев М.В., Дорохович С.Л., Зайцев А.А. Характеристики прямого ребра с энерговыделением. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2021, выпуск 1, с. 117–123. Доступно на: https://www.vant.ippe.ru/images/pdf/2021/issue2021-1-117-123.pdf (дата обращения 31.05.2021).
- Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т. 2. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1966. 800 c.
- Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Т. 1. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1978. 456 c.
- Кузнецов Д.С. Специальные функции. М.: Высшая школа, 1965. 424 c.
- Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т. 2. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1967. 656 c.
- Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Т. 2. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1976. 576 c.
- Курош А.Г. Курс высшей алгебры. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1975. 432 с.
- Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Специальные функции. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. 752 c.
- Абрамовица М., Стиган И. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами. Пер. с англ. под ред. В.А. Диткина и Л.Н. Кармазиной. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. 832 c.
УДК 536.21
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2021, выпуск 4, 4:9
