ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Условия подобия физических процессов из "Теплопередача 1964 " Составленные критериальные уравнения для физических процессов позволяют определить условие подобия этих процессов. Это условие сводится к следующему. [c.144] Если физические процессы подобны друг другу, то одноименные критерии подобия этих процессов имеют одинаковую величину. [c.144] Докажем эту теорему на конкретном примере течения изотермической несжимаемой жидкости в трубе. [c.144] Условия (37,4) ограничивают свободу выбора масштабов подобия. [c.145] Критерий Эйлера Еи — - представляет динамическое подобие потоков или подобие полей давления. [c.145] Критерий представляет геометрическое подобие каналов. [c.145] Критерий —1— представляет подобие начальных полей ско-рости в потоках. [c.145] Условия подобия могут быть использованы при построении модели изучаемого процесса, которая будет подобна образцу . [c.146] Исследование на моделях получило широкое распространение в самых различных областях техники. При этом сокращаются средства и время проведения экспериментальных работ, а получаемые результаты при надлежащем обобщении уверенно используются при проектировании и построении реальных объектов. [c.146] Перенос тепла теплопроводностью в каком-либо теле в зависимости от условий имеет различный характер. Если тепло распространяется так, что темшература в отдельных местах тела сохраняется неизменной во времени, то процесс переноса тепла носит стационарный характер. Если температура в этих местах тела меняется со временем, то такой не установившийся во времени процесс переноса тепла называется нестационарным. Тело, внезапно подвергаемое какому-либо достаточно длительному тепловому воздействию, постепенно теряет особенности своего начального теплового режима, и по прошествии некоторого времени нестационарный тепловой режим тела находится в полном подчинении примененного теплового воздействия. Такой нестационарный тепловой режим тела называют регулярным. В некоторых случаях тело подвергается периодическому тепловому воздействию, и тетература в отдельных местах тела периодически меняется во времени, совершая простые или сложные колебания. При этих условиях перенос тепла в теле носит волнообразный характер. [c.149] Тело может подвергаться тому или иному стационарному или нестационарному тепловому воздействию как от поверхностей, ограничиваюп1,их объем тела, так и от внутренних источников тепла, действующих в объеме тела. В последних случаях перенос тепла в теле называется теплопроводностью с источниками. [c.149] Со всеми указанными особенностями теплового режима тел (различных по форме и содержащемуся веществу в объеме) приходится встречаться при решении задач теплопроводности. [c.149] Для определения температурного поля тела в процессах распространения тенла теплопроводностью пользуются понятием изотермических поверхностей. В теле, в котором осуществляется перенос тепла, в любой момент времени можно выделить слои, ограниченные поверхностями с одинаковой температурой Тг, Т и одинаковым перепадом температур на поверхностях соответствующих слоев ДТг, АТ... (рис. 49). [c.150] Огибающие нормалей к изотермическим поверхностям на пути переноса тепла при последовательном переходе от одной изотермической поверхности к другой представляют собой линии теплового тока. Совокупность таких линий тока в теле представляет тепловой поток. [c.152] Эта форма дифференциального уравнения теплопроводности представляет математическое описание процесса изменения температуры во времени в любом месте тела, вызываемое результирующим переносом тепла и действующими источниками энергии. [c.152] Чтобы судить, насколько различна способность тел изменять температуру слоев при тепловом воздействии, приведем некоторые из наименьших и наибольших коэффициентов температуропроводности. Для сухого дерева, например, а = 0,972 10 мЧсек, а для серебра а = 1,7-10 м сек т. е. у дерева температуропроводность почти в 2000 раз меньше. Значительно больший коэффициент переноса тепла в серебре способствует более равномерному нагреванию или охлаждению его массы по сравнению с нагреванием или охлаждением слоев дерева. При нагревании куска дерева через некоторое время температура его внешних слоев станет близкой к телшературе источника, а температура внутренних слоев за это время мало изменится. Такой же неравномерный нагрев массы вещества с малым коэффициентом температуропроводности вызывает термические напряжения в материале и ведет к его разрушению. [c.153] Для тел симметричной формы с кривой поверхностью (шар, цилиндр) целесообразно пользоваться цилиндрическими или сферическими координатами. [c.154] Решение всех этих задач требует интегрирования дифференциального уравнения теплопроводности, которое описывает любые случаи распространения тепла. Для нахождения распределения температур в теле для конкретных условий распространения тепла требуется привлечь известные краевые условия. [c.154] Такое условие может отвечать, например, начальному тепловому состоянию тел перед их разогревом в печах или охлаждением в холодильниках и т. п. [c.155] Вернуться к основной статье