Теплотехника. Кордон М.Я - 22 стр.

UptoLike

где a
C
P
λ
ρ
= - температуропроводность, м
2
/с.
Таким образом, рассматриваемый комплекс отражает соотношение
интенсивности конвективного переноса теплоты и переноса теплоты путем
теплопроводности и называется критерием Пекле:
,/ /
00 00
P
eC a
P
ρ
υλυ
=
=ll
(1.54)
Уравнение движения в проекции на ось Ох, приведенное к безразмерной
форме с использованием (1.52), имеет следующий вид:
22
22
000
22 2
00
0
VV VV
P
x
xxx
VV g
xy x
XY X
XY
ρυ ρυ μυ
ρ
⎛⎞
∂∂
⎛⎞
⎜⎟
+= + +
⎜⎟
⎜⎟
∂∂
⎝⎠
∂∂
⎝⎠
ll
l
или
2
22
00 0 00
22
0
g
VV VV
P
x
x
xxx
VV
xy
XY X
XY
ρυ ρ ρυ
μμυμ
⎛⎞
∂∂
⎛⎞
⎜⎟
+=− ++
⎜⎟
⎜⎟
∂∂
⎝⎠
∂∂
⎝⎠
lll
(1.55)
В уравнении (1.55) имеется известное из основ гидродинамики число
Рейнольдса:
,/ /
00 00
Re
ρ
υμυν
=
=ll
(1.56)
Первое слагаемое в правой части уравнения (1.55) можно выразить в виде:
22 3
000
2
00 00
ggg
xxx
ρ
μυ νυ υ
ν
==
lll
l
(1.57)
Левый сомножитель этого выражения представляет собой число Галилея:
3
0
2
g
x
Ga
ν
=
l
(1.58)
Критерий Галилея отражает соотношение сил тяжести и сил вязкого
трения для медленно текущих потоков, например, пленка жидкости, стекающая
вниз по вертикальной стенке. Аналогичные критерии можно получить из
уравнения движения в проекции на ость Оу.
Система уравнений в безразмерном виде может быть представлена
следующим образом:
22
22
Pe V V
xy
XY
XY
θ
θθθ
∂∂∂
⎛⎞
+=+
⎜⎟
∂∂
⎝⎠
(1.59)
22
Re Re
22
Re
VVGa VV
P
x
xx xx
VV
xy
XY X
XY
⎛⎞
∂∂
⎛⎞
⎜⎟
+=++
⎜⎟
⎜⎟
∂∂
⎝⎠
∂∂
⎝⎠
(1.60)
Аналогичное уравнение находится для проекции уравнения движения на
ось Оу.
Уравнение сплошности не содержит никаких комплексов:
0VXVY
xy
∂∂+= (1.61)
Граничные условия в безразмерном виде:
               λ
    где a =          - температуропроводность, м2/с.
              ρ CP
     Таким образом, рассматриваемый комплекс отражает соотношение
интенсивности конвективного переноса теплоты и переноса теплоты путем
теплопроводности и называется критерием Пекле:
                            Pe = ρ C Pυ , l / λ = υ l / a                   (1.54)
                                        0 0           0 0
     Уравнение движения в проекции на ось Ох, приведенное к безразмерной
форме с использованием (1.52), имеет следующий вид:
 ρυ02 ⎛ ∂Vx        ∂Vx ⎞            ρυ02 ∂P μυ0 ⎛ ∂ 2Vx ∂ 2Vx ⎞
        Vx    + Vy        = ρ gx −             +       ⎜     +     ⎟ или
  l ⎜⎝     ∂X       ∂Y ⎟⎠            l ∂X         l  2 ⎜ ∂X 2 ∂Y 2 ⎟
   0                                  0             0 ⎝            ⎠
                                     2 ρυ l
 ρυ0l 0 ⎛ ∂Vx        ∂Vx ⎞ ρ g xl 0         0  0  ∂P ⎛ ∂ 2Vx ∂ 2Vx ⎞
         V     + Vy        =          −                +⎜      +     ⎟ (1.55)
   μ ⎝⎜ x ∂X         ∂Y ⎠⎟      μυ0         μ ∂X ⎝⎜ ∂X 2 ∂Y 2 ⎠⎟
     В уравнении (1.55) имеется известное из основ гидродинамики число
Рейнольдса:
                              Re = ρυ , l / μ = υ l /ν                      (1.56)
                                      0 0           0 0
     Первое слагаемое в правой части уравнения (1.55) можно выразить в виде:
                          ρ g xl 02 g xl 20 g xl 03 ν
                                    =       =          ⋅                    (1.57)
                            μυ0       νυ0        ν 2 υ 0l 0
     Левый сомножитель этого выражения представляет собой число Галилея:
                                        g xl 3
                                   Ga =      0                              (1.58)
                                          ν 2
     Критерий Галилея отражает соотношение сил тяжести и сил вязкого
трения для медленно текущих потоков, например, пленка жидкости, стекающая
вниз по вертикальной стенке. Аналогичные критерии можно получить из
уравнения движения в проекции на ость Оу.
     Система уравнений в безразмерном виде может быть представлена
следующим образом:
                          ⎛ ∂θ         ∂θ ⎞ ∂ 2θ ∂ 2θ
                       Pe ⎜ Vx    + Vy     ⎟=      +                 (1.59)
                          ⎝    ∂X      ∂Y  ⎠ ∂X  2    ∂Y 2

              ⎛ ∂Vx         ∂Vx ⎞ Ga x         ∂P ⎛ ∂ 2Vx ∂ 2Vx ⎞
           Re ⎜ Vx    + Vy        =      − Re     +⎜       +    ⎟    (1.60)
              ⎝    ∂X        ∂Y ⎟⎠ Re         ∂X    ⎜ ∂X 2 ∂Y 2 ⎟
                                                    ⎝           ⎠
     Аналогичное уравнение находится для проекции уравнения движения на
ось Оу.
     Уравнение сплошности не содержит никаких комплексов:
                             ∂Vx ∂X + ∂V y ∂Y = 0                    (1.61)
     Граничные условия в безразмерном виде: