 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Краткие сведения из теории подобия
Для аналитического метода исследования конвективного теплообмена нужно решить систему дифференциальных уравнений, состоящий из:
1). У равнения энергии (закон сохранения энергии):
, (10.4)
где: qυ- внутренний источник тепла.
или
, (10.5)
где: 
; (10.6)
. (10.7)
2). У равнения движения (импульса):
, (10.8)
или
. (10.9)
3). У равнения неразрывности (закон сохранения массы):
. (10.10)
4). Уравнение теплообмена (условие теплообмена на границе твердого тела и среды):
α = -λ/Δt· ∂t / ∂r n=0. (10.11)
Данные уравнения записаны для несжимаемой жидкости (? = Const).
Решение этих дифференциальных уравнений сложная и трудоемкая задача, и она возможна при ограниченных простых случаев. Поэтому при исследовании конвективного теплообмена применяют метод теории подобия.
Теория подобия – это наука о подобных явлениях. Подобными явлениями называются такие физические явления, которые одинаковы качественно по форме и по содержанию, т.е. имеют одну физическую природу, развиваются под действием одинаковых сил и 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 3-х теорем подобия.
1 теорема: Подобные явления имеют одинаковые критерии подобия.
2 теорема: Любая зависимость между переменными, характеризую-щая 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 пр заданных граничных условиях;
- известны численные значения коэффициентов и физических параметров.
Поиск по сайту: