Курсовая работа: Расчет плазмотрона и определение его характеристик

Число Рейнольдса равно:

(2.41)

где - кинематическая вязкость воды при ;

При известном значении числа Рейнольдса найдём число Нуссельта, исходя из табличных данных критериев числа Прандтля для соответствующих температур [4].

- число Прандтля при ;

- число Прандтля при ;

- коэффициент пропорциональности.

Исходя из формулы (2.41) число Нуссельта будет равно:

Зная число Нуссельта найдём коэффициент теплоотдачи:

(2.42)

где - коэффициент теплопроводности воды при температуре .

Для выяснения характера теплоотдачи у стенки определим плотность теплового потока, соответствующую началу кипения [1]:

(2.43)

Поскольку , то теплообмен у стенки происходит в режиме пузырькового кипения жидкости. Поэтому температура стенки должна рассчитываться:

(2.44)

где

,(2.45)

в свою очередь:

(2.46)

константы уравнения (2.46), подставляя в него численные значения получим:

теперь зная , рассчитаем из уравнения (2.45):

,

таким образом, температура стенки в соответствии с уравнением (2.44) составит:

Поскольку температура стенки , оказалась близкой к заданной в начале расчёта, то второго приближения можно не делать.

Средняя температура рабочей поверхности анода в зоне эрозии составляет: