Тепловые процессы в технологической системе резания. Неумоина Н.Г - 41 стр.

ности газов и обычных жидкостей мал, интенсивность теплоотдачи опреде-
                                                          λ
ляется термическим сопротивлением этого слоя, т. е. α =     . Основываясь на
                                                          δ
этой зависимости можно без аналитического аппарата сделать качественную
модель влияния ряда факторов на величину коэффициента теплоотдачи.
     Влияние скорости потока v. С увеличением скорости потока жидко-
сти или газа толщина пограничного слоя δ уменьшается, следовательно,
α. возрастает.
     Влияние вязкости μ. Чем выше вязкость, тем больше касательные
силы вязкого трения, тем толще оказывается пограничный слой. Это
должно приводить к уменьшению α. Снижение интенсивности теплоот-
дачи обусловлено также ухудшением перемешивания с ростом вязкости.
     Влияние плотности ρ. Уменьшение плотности влечет за собой рост
толщины пограничного слоя, следовательно, снижение коэффициента теп-
лоотдачи. К этому следует добавить, что теплота, переносимая единицей
объема пропорциональна плотности, что усиливает влияние плотности на
интенсивность теплоотдачи.
     Коэффициент теплопроводности λ находится в прямой связи с ко-
эффициентом теплоотдачи. С ростом λ растет и α.
     С ростом теплоемкости с также возрастает интенсивность теплоотдачи.
     Форма (Ф) и размеры (ℓ1, ℓ2, ℓ3) тела существенно влияют на его об-
текание жидкостью и, следовательно, на формирование и толщину по-
граничного слоя. Это приводит к изменению α.
     Направление теплового потока при одной и той же разности температур
также влияет на интенсивность теплоотдачи. Если теплота передается от
жидкости к стенке, то у поверхности последней оказываются слои жидкости
с более низкой температурой, что приводит к большей вязкости жидкости в
пограничном слое. Это в свою очередь вызывает увеличение толщины по-
граничного слоя, а значит – снижение α. Таким образом, коэффициент теп-
лоотдачи является функцией очень большого числа факторов:
                   α = ƒ(v, Ф, ρ, λ, с, ℓ1, ℓ2, ℓ3, tж., tс, …).    (5.5)
     Из проведенного анализа следует, что процессы гидродинамики и
теплообмена органично связаны между собой. А система дифференци-
альных уравнений, описывающих эти процессы (уравнения (5.1) – (5.4)),
очень сложна для аналитического решения. Многие практические задачи
удается решить с применением теории подобия.

             3.5.4. Основные положения теории подобия
    В развитие теории подобия внесли вклад такие ученые, как О. Рей-
нольдс, Л. Прандтль, в нашей стране – Д.П. Рябушинский, М.В.Кирпичев,

                                   41