ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Критерии подобия и критериальные уравненияРассмотрим безразмерные комплексы величин, входящие в дифференциальные уравнения, преобразованные в безразмерные уравнения:
(104)
где – кинематический коэффициент вязкости. Записанные безразмерные комплексы, составленные из размерных величин, называются критериями подобия. Критерий Нуссельта характеризует соотношение тепловых потоков, передаваемых конвекцией и теплопроводностью, является обычно искомой величиной, поскольку в него входит коэффициент теплоотдачи
. (105)
Критерий Рейнольдса характеризует соотношение между силами инерции и молекулярного трения (вязкости)
, (106)
где w – средняя (линейная) скорость жидкости (м/с). Критерий Прандтля характеризует физические свойства жидкости и их влияние на конвективный теплообмен
, (107)
Критерий Пекле характеризует отношение плотности теплового потока, передаваемого конвекцией, к плотности теплового потока, передаваемого теплопроводностью
(108)
Критерий Грасгофа характеризует соотношение подъемной силы, возникшей вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости и силы молекулярного трения и является параметром интенсивности свободного движения жидкости
(109)
Характеристики теплофизических свойств жидкостей, входящие в выражение чисел подобия, в общем случае зависят от температуры. Поэтому для определения численных значений критериев подобия указывается температура, при которой берутся теплофизические характеристики. Как было рассмотрено ранее, система дифференциальных уравнений, характеризующая процесс, приводится к безразмерному виду при соответствующих условиях однозначности. В конечном счете получается общий вид критериального уравнения
(110)
Важное значение, при решении задач нестационарной теплопроводности, имеют критерии подобия (Фурье) и (Био). Выражение для критериев и получены путем анализа дифференциальных уравнений теплообмена и теплопроводности (92 и 93). Критерий Фурье () - характеризует безразмерное время. Написание Критерия Био похоже на форму записи критерия Нуссельта
, (111)
где – коэффициент теплопроводности твердого тела (в то время как в критерий Нуссельта - относится к окружающей среде) Уравнения вида (110) называется критериальными. В случае теплообмена, осложненного массообменном и изменением агрегатного состояния жидкости в процессе теплообмена, критерий Нуссельта зависит еще от ряда критериев. Следует отметить, что. поскольку критериальные уравнения получены на основе эксперимента, в каждом случае указывается диапазон применимости уравнения, что принимается в качестве определяющей температуры и линейного размера при определении соответствующих критериев. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|