ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы теории подобия из "Теория теплопередачи и тепловые расчеты электрических печей " Два промежутка времени х и х называются сходственными, если они имеют общее начало отсчета и связаны преобразованием подобия, т. е. [c.37] Коэффициент пропорциональности называется постоянной подобия или множителем подобного преобразования величины р, причем не зависит ни от координат, ни от времени. При этом каждая физическая величина ср имеет свою величину в общем численно отличную от других. [c.38] Таким образом, сущность подобия двух явлений означает подобие полей одноименных физических величин, определяющих эти явления. Например, в процессе конвективного теплообмена температура скорость, давление, а в ряде случаев и другие физические параметры среды (коэффициенты вязкости и теплопроводности, плотность и т. д.) в различных точках потока могут иметь разные значения. Подобие двух таких процессов означает подобие всех этих величин во всем объеме рассматриваемых систем, т. е. подобие полей этих величин. Для каждой из этих величин — скорости w, температурного напора At и т. д. — существует своя постоянная подобия Су,, и т. д. Полный перечень всех величин, характеризующих рассматриваемые явления, может быть определен только при наличии математического описания явлений. [c.38] Число подобия можно получить для любого физического процесса, для чего необходимо иметь его математическое описание. Основные положения теории подобия формулируются в виде трех теорем. Первая теорема подобия устанавливает связь между постоянными подобия и позволяет выявить критерии подобия. В общей форме эта теорема имеет такую формулировку подобные между собой процессы имеют одинаковые критерии подобия. [c.39] Зависимость вида (1-43) называется уравнением подобия или критериальным уравнением. Так как для всех подобных между собой процессов критерии (числа) подобия сохраняют одно и то же значение, то и критериальные зависимости для них также одинаковы. Следовательно, представляя результаты какого-либо опыта в критериях (числах) подобия, можно получить обобщенную зависимость, которая справедлива для всех подобных между собой процессов. [c.39] Третья теорема подобия отвечает на вопрос о том, какие условия необходимы и достаточны, чтобы процессы были подобны, и формулируется следующим образом подобны те процессы, условия однозначности которых подобны и критерии подобия, составленные из величин, входящих в условия однозначности, одинаковы. На основании этой теоремы оказывается необходимым особо выделить критерии подобия, составленные только из величин, входящих в условия однозначности. Такие критерии подобия называются определяющими. Инвариантность (одинаковость) определяющих критериев (чисел) подобия является условием, которое должно быть выполнено для получения подобия. Одинаковость чисел подобия, содержащих и другие величины, не входящие в условие однозначности, получается сама собой как следствие установившегося подобия, и эти числа подобия называются определяемыми. [c.39] Однако такие обобщенные зависимости ограничены условиями подобия и из них нельзя делать заключения, выходящие за пределы этих ограничений. Общего решения теория подобия не дает она лишь позволяет обобщить опытные данные в области, ограниченной условиями подобия. Поэтому результаты отдельных опытов закономерно распространять только на подобные между собой явления и процессы. [c.40] Условия подобия конвективного теплообмена при вынужденном движении теплоносителя. Для различных процессов теплообмена при искусственной конвекции с разными теплоносителями условия подобия имеют единообразный универсальный вид, определяемый теорией подобия. [c.40] Число Re определяет гидромеханическое подобие потоков теплоносителей (1-39). [c.40] При равенстве чисел Re условие равенства чисел Рг обеспечивает тепловое подобие, т. е. подобие полей температурных напоров и тепловых потоков во всем объеме рассматриваемых систем. [c.40] Равенство численных значений определяемого критерия, т. е. [c.41] Для разнообразных процессов естественной конвекции условия подобия имеют общий вид, вытекающий из теоремы подобия. [c.41] Вернуться к основной статье