ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Распространение тепла при высокоинтенсивных процессах из "Теория теплопроводности" В феноменологической теории теплопроводности предполагается, что скорость распространения тепла является бесконечно большой. Это предположение подтверждается результатами расчета температурных полей в различных телах при обычных условиях, встречающихся в практике. Однако в разреженных средах при высокоинтенсивных нестационарных процессах теплообмена необходимо учитывать, что тепло распространяется не бесконечно быстро, а с некоторой, хотя и очень большой, но конечной скоростью w . На это впервые обратил внимание П. Вернотт [117]. Независимо от него автором книги была предложена гипотеза о конечных скоростях распространения тепла и массы для тепло- и влагопереноса в капиллярно-пористых телах [44]. [c.11] Уравнение (2) аналогично уравнению вязкого течения для неньютоновских (вязкоупругих) жидкостей. Остановимся на этом подробно. [c.12] Максвеллом сто лет назад было выдвинуто представление об отсутствии принципиальных различий в механических свойствах жидкостей и твердых тел на основе представления о релаксации. Релаксация есть явление постоянного рассасывания упругих напряжений сдвига при постоянстве заданной деформации, т. е. постоянного рассеивания упругой энергии, запасенной в деформируемом теле, путем перехода ее в тепло. [c.12] Процессы релаксации, как и процессы диффузии, неразрывно связаны с хаотическим тепловым движением молекул. [c.12] Если период релаксации очень велик по сравнению с обычным временем наблюдения, то жидкость ведет себя, как твердое тело. Если период релаксации очень мал, то тело ведет себя как вязкая жидкость. [c.12] Между предельными состояниями идеально упругих твердых тел и вязких (ньютоновских) жидкостей имеет место непрерывный ряд переходов, образующих многообразие реальных тел промежуточного характера. [c.12] Аналогичным методом из уравнения (2) получим следующие предельные случаи. [c.13] Производная от нормали к изотермической поверхности по времени есть скорость перемещения или скорость распространения изотермической поверхности. [c.14] Уравнение (И) показывает, что плотность потока тепла прямо пропо( циональна температурному смещению Ь .Т,объемной теплоемкости тела , квадрату скорости распространения тепла и обратно пропорциональна скорости распространения wt изотермической поверхности. [c.14] Таким образом, поток массы ] зависит от градиента концентрации урю и градиента температуры уТ. [c.14] Аналогичными уравнениями (1) и (4) описывается перенос тепла и растворенного вещества в растворах. В этом случае величина pfer/T называется коэффициентом Соре а(а = р т-/Т). Поэтому процесс переноса тепла неразрывно связан с переносом массы и является комлекс-ным процессом тепло- и массопереноса. [c.14] Формула (5) является системой линейных уравнений Онзагера, она является основным соотношением термодингмики необратимых процессов. [c.15] Аналогичным методом рассматривается молекулярный перенос тепла во взаимосвязи с переносом других субстанций в более сложных системах. [c.16] Такое уравнение характеризует протекание физического явления в любой точке тела в любой момент времени. [c.17] Дифференциальное уравнение теплопроводности дает зависимость между температурой, временем и координатами элементарного объема. [c.17] Вывод дифференциального уравнения сделаем упрощенным методом. Предположим, что имеется одномерное температурное поле (тепло распространяется в одном направлении, например в направлении оси х). Термические коэффициенты считаем не зависимыми от координат и времени. [c.17] Если qJ +aJ , то элементарный параллелепипед будет нагреваться, тогда разница между этими потоками тепла по закону сохранения энергии равна теплу, аккумулированному данным элементарным параллелепипедом ), т. е. [c.17] Лапласа в сферических и цилиндрических координатах дано в приложении). [c.18] Дифференциальное уравнение (3) можно вывести более общим методом, воспользовавшись формулой Остроградского—Гаусса. [c.18] Вернуться к основной статье