ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Постановка задач тепломассообмена из "Практикум по теплопередаче " Теплообменом называют самопроизвольный процесс переноса теплоты, возникающий под действием пространственной неоднородности поля температуры (рис. 1.1,а). [c.5] Количественной мерой переноса теплоты является вектор плотности теплового потока я, Вт/м , указывающий направление переноса и численно равный количеству теплоты, проходящему за единицу времени через единицу контрольной поверхности, нормальной к направлению переноса. [c.5] Массообменом называют самопроизвольный процесс переноса массы данного компонента смеси под действием пространственной неоднородности поля концентрации (более строго, поля химического потенциала) этого компонента (рис. 1.1,6). [c.5] На практике процессы теплообмена и массообмена зачастую происходят совместно, как, например, при горении топлива, сушке, испарительном охлаждении, конденсации из парогазовой смеси. [c.6] Математическая формулировка задач тепломассообмена базируется на законах переноса и законах сохранения. Краевые условия определяют начальное состояние исследуемого объекта и его взаимодействие с окружающими телами. [c.6] Феноменологическая теория тепломассообмена основывается на модели непрерывной (сплошной) среды. Это означает, что межмолекулярные расстояния считаются много меньшими характерных размеров рассматриваемой системы и даже ее элементарных, дифференциально малых объемов. [c.7] Раздел науки о тепломассообмене, в котором рассматриваются задачи переноса теплоты в покоящихся недефор-мируемых однокомпонентных средах, называется теорией теплопроводности. [c.8] Совместный (комбинированный) перенос теплоты с участием трех механизмов переноса энергии, т. е. теплопроводности, конвекции и излучения, называют сложным теплообменом. [c.9] НОСТЬ внутреннего источника. Точка над символом 5 означает, что величина берется в расчете на единицу времени, два щтриха означают, что величина рассчитана на единицу площади, три штриха — на единицу объема. [c.10] Записанное соотношение показывает, что увеличение плотности некоторой величины (левая часть уравнения) происходит за счет потока через поверхность контрольного объема (первый член справа) и действия внутреннего источника. Конкретный смысл величин 5.для различных процессов переноса указан в табл. 1.1. [c.10] В уравнении количества движения сохраняемая величина pw имеет векторную природу соответственно плотность потока этой величины является тензором (в частности, а — тензор напряжений). В уравнении сохранения энергии под Ятпр понимается молекулярный перенос теплоты величина (—ow) означает подвод энергии в форме работы в не фигурирует энергия химических источников, уже включенная в энергию е. [c.10] Подстановка в законы сохранения выражений для молекулярных потоков )г,диф, Чтпр, 1 приводит К системе дифференциальных уравнений конвективного тепломассообмена. [c.10] К уже записанным соотношениям должны быть добавлены термодинамические уравнения состояния термическое, например, в форме р = р(Т, р, т ) и калорическое например, А=А(7 , р,/и,). [c.10] При анализе конкретных задач становятся возможными различные упрощения. Частные формы записи системы дифференциальных уравнений тепломассообмена приведены в соответствующих параграфах этой главы. [c.11] Математическое описание задач тепломассообмена за-верщается постановкой начальных и граничных условий. Начальные условия задают поля актуальных величин (температуры, скорости, концентрации) в начальный момент времени. Эти распределения должны подчиняться законам сохранения. Граничные условия описывают взаимодействие выделенного объекта исследования с окружающей средой. Вообще говоря, система может обмениваться со средой теплотой, веществом, работой. [c.11] Конкретные примеры задания краевых условий приведены далее. [c.11] Если температурные поля в твердом теле и обтекающей жидкости характеризуются резкой пространственной и временной неоднородностью, то решают так называемую сопряженную задачу теплообмена. В таких случаях коэффициент теплоотдачи может оказаться зависящим от свойств системы в целом. [c.11] Вернуться к основной статье