Оглавление:
Способы получения расчетных формул для определения коэффициента теплоотдачи
- Математическая постановка задачи о явлениях теплопередачи рассматривалась в главе II. Система дифференциальных уравнений. Описание процесса теплопередачи в современном состоянии математического аппарата решается только для некоторых простых случаев, даже с введением упрощенных допущений. Например, интегрируя систему дифференциальных уравнений, мы получаем уравнение для определения коэффициента теплоотдачи ламинарного течения несжимаемой жидкости в идеально круглой трубе, но эта формула плохо согласуется с экспериментальными данными, так как существует множество упрощенных допущений.
Предполагая, что сила вязкости(трения) значительна только в пограничном слое и незначительна в остальном потоке, уравнение движения значительно упрощается. Эта гипотеза восходит к 1904 году. Предложенный Правтлем, многие действительно важные случаи (низкая вязкость и высокий расход) хорошо согласуются с экспериментом. Гипотеза Прандтля позволила преодолеть математические трудности при решении уравнений движения и послужила основой для создания теории пограничных слоев, которая используется для аналитической оценки напряжений трения и теплопередачи на стенках. Количественная зависимость для расчета теплопередачи заключается в унификации механизма теплопередачи и импульса потока жидкости.
Соответственно уравнение энергии пограничного слоя есть линейное уравнение относительно температуры, что с математической точки зрения значительно упрощает задачу получения решений этого уравнения, поскольку здесь применим принцип суперпозиции. Людмила Фирмаль
Вы можете получить его, используя идею Рейнольдса. Объединение материальных частиц, участвующих в передаче импульса и тепла, приводит к сходству поля скорости и поля температуры неизотермического потока, взаимодействующего со стенкой. Наличие такого подобия доказано в главе 5, основанной на анализе уравнений движения и уравнения энергии, определяющего распределение скорости и температуры в системе. Сходство этих полей позволяет установить зависимость между интенсивностью теплопередачи и характеристиками трения о стенки.
- Благодаря электронным вычислительным машинам стало возможным численно решать дифференциальные системы (математические эксперименты.Эта особенность также используется при исследовании теплопередачи processes. In в некоторых случаях коэффициент теплопередачи может быть рассчитан путем решения системы дифференциальных уравнений, описывающих теплопередачу при определенном граничном условии. Полученная таким образом информация обобщается на основе теории подобия физических явлений и представляется в виде уравнения аналогии.
Уравнение энергии пограничного слоя для несжимаемого потока с постоянными свойствами будет иметь вид: К этому дифференциальному уравнению относятся следующие граничные условия. Людмила Фирмаль
Теоретические методы изучения теплообмена ценны тем, что дают наиболее общие закономерности и позволяют анализировать факторы, определяющие это явление в широком спектре дискуссий. Но при аналитическом решении задачи постоянно исследуется упрощенная схема явления, поэтому точность полученных результатов оценивается путем сравнения их с экспериментальными данными. Часто единственный способ получить паттерн, определяющий теплопередачу, — это физический experiments.
Смотрите также:
