ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые положения теории подобия из "Холодильные машины и аппараты" В первом разделе мы рассмотрели теплопередачу через стенку от одной среды к другой. Процесс теплопередачи состоит из передачи тепла а) от среды к стенке б) через стенку в) от стенки к другой среде. Основной характеристикой первого и последнего процессов являются коэффициенты теплоотдачи между средой и поверхностью стенки. Эти коэффициенты приходится вычислять, причем для многих случаев существует большое количество формул, из которых необходимо выбрать наиболее рациональную. Большая часть формул получается из опытов, обработанных на основе теории подобия. Поэтому правилI)-иый выбор формулы можно осуществить только при знании основ теории подобия. Процессы теплообмена между жидкостью и твердым телом представляют собой более сложные процессы в сравнении, скажем, с теплопроводностью, так как здесь необходимо, наряду с температурным полем, учесть и движение жидкости, воздействующее на это поле. [c.320] Теплообмен между жидкостью и стенкой может быть установлен двумя путями теоретическим и опытным. При теоретическом решении выводятся дифференциальные ураинеиия, характеризующие режим движения и теплообмен рассматриваемого явления. Система уравнений и граничные условия определяют единственност 1 решения, однако доведение его до конца оказалось возможным для небольшого числа задач. [c.321] Опыт дает результат, который может быть распространен только на условия, совпадающие с теми, при которых он проводился. [c.321] Следовательно, теоретическое решение приводит к системе уравнений, описывающих очень широкий круг явлений, а опыт дает результат для единичного явления. [c.321] Значения температур отсчитываются от некоторой постоянной (д. [c.321] Постоянные г называются множителями преобразования. Задавая различные значения / при известных параметрах для какого-нибудь явления, можно получить величины для группы явлений с подобными граничными условиями. Если р, х, а постоянны, подобие их аналогично геометрическому. В случае переменности этих величин, подобие их характеризуется постоянством отношений какой-либо константы для двух явлений в сходственных точках и моментах времени. Подобие граничных условий не предрешает еще подобия явлений в любых внутренних точках. [c.321] Так как выделенная группа явлений описывается одной и той же системой дифференциальных уравнений, то условиями полного их подобия будут тождественность дифференциальных уравнений и подобие граничных условий. Тождественность дифференциальных уравнений является условием, обеспечивающим подобие полей скорости и температуры во внутренних точках. Действительно, если на границах поверхности движение жидкости и распределение температуры подобны и оба явления подчиняются одному математическому закону, то и внутренние области явлений будут подобны. Выполнение условия тождественности дифференциальных уравнений для двух процессов с подобными граничными условиями возможно в случае равенства критериев подобия. [c.321] Критерий Рейнольдса характеризует процесс вынужденного движения. Как известно, до некоторого критического значения Re движение будет ламинарным, при более высоких значениях—турбулентным. [c.322] Для расширения области применения критериальных уравнений часто отказываются от выполнения геометрического подобия. [c.322] Теория подобия не является единственным методом решения задач теплообмена в жидкостях однако другие способы (теория импульсов, теория пограничного слоя, аналогия между диффузией и теплоотдачей) не имеют широкого практического распространения. [c.322] Вернуться к основной статье