Теплобмен: Если засунуть кипятильник в объем с жидкостью как рассчитать температуру на поверхности кипятильника?

Question

Теплобмен: Если засунуть кипятильник в объем с жидкостью (водой) то как рассчитать температуру на поверхности кипятильника (в стационарном режиме времени) .

Answer 1

Если кипит, значит, температура больше ста градусов. В зависимости от поверхности пузырения температура будет примерно от 100 до 200 градусов. Наверное.

Answer 2

Мы знаем внутренне тепловыделение (если известна мощность) , можно считать е равномерной. Дале просто решаем уравнение теплопроводности, условие сопряжения кипятильника и воды лучше описать по уравнению Ньютона-Рихмана. Проблема возникает больше из-за геометрии, в которой нужно решать. Если рассмотреть бесконечный цилиндрический кипятильник в бесконечном объеме воды - то это быстро решается (хотя там вроде Бесселя встретятся, но не столь проблематично) . Если кипятильник какой-то "плохой" формы - тут лучше численно считать.

Плюс конвекция - все еще зависит от расположения нагревателя (горизонтальное или вертикальное) . Там нужно учитывать еще связь Нуссельта с Рейнольдсом и Грасгофом. Это будет влиять на коэффициент теплотдачи.