ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности применения теории подобия к сложным системам из "Лучистый теплообмен в печах и топках " Число таких зависимостей равно числу определяемых величин в системе уравнений. [c.355] При анализе явлений методом теории подобия система уравнений должна быть замкнутой, и условия однозначности следует подбирать таким образом, чтобы совокупность определяющих уравнений и условий однозначности единственным образом определяла явления. [c.355] Наиболее естественным было бы в число условий однозначности включить все те факторы, которые влияют на работу системы, но сами не зависят от происходящих в ней явлений. Составленные таким способом условия однозначности будем называть простейшими. Обычно к числу их относят 1) геометрические свойства системы 2) существенные для процесса физические константы 3) начальное состояние системы 4) условия на границах системы. [c.355] Если речь идет о простейших системах, то такая трактовка вопроса не вызывает каких-либо оговорок, например в случаях изучения процессов гидродинамики, не осложненных другими явлениями. Однако когда речь идет об изучении методом теории подобия сложных систем, в которых происходят разнообразные физические процессы, например о теплотехнических агрегатах, то здесь возникает ряд трудностей, которые заставляют несколько по-иному подойти к изучению вопроса. [c.355] Второй путь заключается в отказе от рассмотрения при помощи уравнений каких-нибудь явлений с изменением при этом условий однозначности. Последние должны быть выбраны таким образом, чтобы эффект совокупности явлений, которые не учитываются уравнениями, был учтен при помощи условий однозначности. Общий принцип построения системы уравнений и условий однозначности при этом сохраняется. В этом случае, однако, условия однозначности будут зависеть от явлений, происходящих в самой системе. [c.356] Рассмотрим с этой точки зрения простейший пример — исследование охлаждения газа в трубе. Можно записать уравнения переноса энергии для газа, движущегося в трубе, уравнение теплопередачи через стенку трубы и уравнение, определяющее теплоотдачу от наружной поверхности трубы к окружающему воздуху. Тогда в число условий однозначности следует включить температуру наружного воздуха. Это будет соответствовать принципу построения простейших условий однозначност , Можно, однако, отказаться от рассмотрения процессов переноса тепла от внутренней поверхности трубы к наружному воздуху и рассматривать с помощью уравнений только перенос тепла от газа к внутренней стенке трубы. В этом случае в число условий однозначности нужно включить температуру внутренней поверхности трубы. В первом случае она была определяемой величиной, во втором будет заданной. Преимуществом первого метода является то, что условия однозначности (температура наружного воздуха) не зависят от явлений, происходящих в рассматриваемой системе (агрегате). Во втором случае условия однозначности (температура стенки трубы) сами зависят от процессов в рассматриваемой системе. Это обстоятельство является, конечно, отрицательным моментом в исследовании. Однако во втором случае значительно сокращается число определяющих величин и критериев. Из определяющих величин исключаются толщина стенки рубы, коэффициент теплопроводности материала стенки и условия, определяющие наружный теплообмен трубы с воздухом. [c.356] Бывает так, что переменная величина, входящая в определяющий критерий, относится к двум или больщему числу различных частей агрегата, как например температура поверхности для разных поверхностей нагрева. В таком случае можно составить несколько определяющих критериев применительно к каждой части агрегата или один критерий для какой-нибудь его части, а неравенство величин в разных частях учесть в условиях однозначности при помощи соответствующих симплексов. Сущность дела от этОго не изменится. [c.357] Любой вариант системы критериев, удовлетворяющий указанным условиям, будет содержать одинаковое количество определяющих и определяемых критериев. Из системы первичных критериев можно составить любое количествр производных систем. Выбор той или иной производной системы определяется удобством ее практического применения. [c.357] Возможны случаи, когда при разных задачах исследования окажется целесообразным применение различных систем критериев. При выборе системы критериев следует стремиться к тому, чтобы каждый из факторов, определяющих работу агрегата, входил только в один критерий, что даст возможность наиболее просто опытным путем определять зависимость между критериями. Однако такая задача не всегда возможна. [c.357] Вернуться к основной статье