Основы теплотехники. Перенос энергии и массы. Овечкин Б.Б. - 63 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

описываются одинаковыми по форме дифференциальными
уравнениями и краевыми условиями. Обязательным условием подобия
физических явлений должно быть геометрическое подобие систем, где
эти явления протекают. Два физических явления будут подобны лишь в
том случае, если будут подобны все величины, которые характеризуют
их. Для всех подобных систем существуют безразмерные комплексы
величин, которые называются критериями подобия. Основные
положения теории подобия формулируют в виде трёх теорем подобия:
1 теорема. Подобные явления имеют одинаковые критерии
подобия.
2 теорема. Любая зависимость между переменными,
характеризующая какие-либо явления, может быть представлена, в
форме зависимости между критериями подобия, составленными из этих
переменных, которая будет называться критериальным уравнением.
3 теорема. Два явления подобны, если они имеют подобные
условия однозначности и численно одинаковые определяющие
критерии подобия.
Условиями однозначности являются:
наличие геометрического подобия систем;
наличие одинаковых дифференциальных уравнений;
существование единственного решения уравнения при
заданных граничных условиях;
известны численные значения коэффициентов и физических
параметров.
Используя теорию подобия, из системы дифференциальных
уравнений можно получить уравнение теплоотдачи для конвективного
теплообмена в случае отсутствия внутренних источников тепла в
следующей критериальной форме:
Nu = f
2
(Х; Ф; X
0
; Y
0
; Z
0
; Re; Gr; Pr) , (3.34)
где X
0
; Y
0
; Z
0
– безразмерные координаты;
Nu = α ·l
0
/λ – критерий Нуссельта (безразмерный коэффициент
теплоотдачи), характеризует теплообмен между поверхностью стенки и
жидкостью (газом);
Re = w·l
0
/ν – критерий Рейнольдса, характеризует соотношение сил
инерции и вязкости и определяет характер течения жидкости (газа);
Gr = (β·g·l
0
3
·Δt)/ν
2
– критерий Грасгофа, характеризует подъемную
силу, возникающую в жидкости (газе) вследствие разности плотностей;
Pr = ν/а = (μ·c
p
)/λ – критерий Прандтля, характеризует физические
свойства жидкости (газа);
63

Страницы