Различные виды переноса энергии

Различные виды переноса энергии [c.14]

Предварительное, достаточно детальное ознакомление со всеми, особенностями различных видов переноса энергии и ее превращениями необходимо для изучения курса теплопередачи. [c.15]

В соответствии со вторым началом термодинамики в равновесных системах отсутствуют все возможные в них виды переноса энергии, объемная плотность каждого вида энергии для любой точки системы не меняется со временем и отсутствует результирующая трансформация различных видов энергии. Математически эти условия можно сформулировать следующим образом [c.60]

В различных подвижных средах перенос энергии, помимо теплопроводности, осуществляется перемещением масс среды в пространстве. Этот вид переноса энергии течением масс среды называют конвективным переносом, или конвекцией. [c.14]

Найдем выражение для распределения флуктуаций в системе, взаимодействующей с окружением. Взаимодействие рассматриваемой термодинамической системы с окружающей средой может состоять в обмене энергией (перенос тепла и процессы совершения различных видов работ, в частности механической) и веществом. [c.156]

Теплопроводность представляет собой процесс распространения теплоты при непосредственном соприкосновении отдельных частиц тела, имеющих различные температуры. Этот вид переноса теплоты может происходить в любых телах, но механизм переноса теплоты зависит от агрегатного состояния тела. В жидкостях и твердых телах — диэлектриках — перенос теплоты осуществляется путем непосредственной передачи теплового движения молекул и атомов соседним частицам вещества. В газообразных телах распространение теплоты теплопроводностью происходит посредством диффузии молекул и атомов, а также за счет обмена энергией при соударении молекул. В металлах распространение теплоты происходит в основном в результате диффузии свободных электронов и упругих колебаний кристаллической решетки, причем последнее имеет второстепенное значение. [c.89]

Механизм распространения теп лоты в капельных жидкостях можно представить как перенос энергии путем нестройных упругих колебаний. Такое теоретическое-представление о механизме передачи теплоты в жидкостях, выдвинутое А. С. Предводителевым [Л. 155], было использовано Н. Б. Варгафтиком [Л. 20] для описания опытных данных по теплопроводности различных жидкостей. Для большинства жидкостей теория нашла хорошее подтверждение. На основании этой теории была получена формула для коэффициента теплопроводности Следующего вида [c.14]

Уравнение переноса энергии излучения входит в систему уравнений, определяющих термодинамическое состояние и условия движения среды. Система замыкается уравнением энергии, которое записывается для результирующих потоков энергии, связанных с различными процессами ее переноса и химико-физическими превращениями в среде, существенно влияющими на условия теплообмена. Уравнение энергии, таким образом, представляет собой математическую запись закона сохранения и превращения энергии для всех ее видов в рассматриваемом процессе. [c.12]

ТОТЫ в зависимости от V могут принимать как комплексные, так и действительные значения. Решениям с комплексными (со, k) ( V < < К,) соответствуют экспоненциально спадающие и нарастающие по амплитуде волны, из которых следует оставить лишь удовлетворяющие условию (2.55). Скорость переноса энергии этими волнами равна скорости движения экипажа К В случае действительных (соД) (амплитуды волн при этом постоянны) выбор физически реализуемых решений проводится с помощью условия (2.56). Значение V = разделяющее эти два качественно-различных случая, является наименьшим значением скорости движения экипажа, при которой в системе возможно излучение энергии нагрузкой в виде бегущих волн. [c.84]

Полученное равенство и представляет собой уравнение распространения энергии в различных телах и средах. Отдельные члены этого уравнения выражают изменения и результирующие переносы различных видов энергии в единичном объеме в единицу [c.41]

На практике приходится встречаться с весьма различными телами и средами, в которых осуществляется перенос энергии, массы и импульса. Состояние тел и сред может изменяться как по виду фаз (твердое, жидкое, парообразное, газообразное, плазменное состояния), так и по параметрам состояния (давление, температура). Перенос энергии в различных телах и средах зависит от вида носителей, их скорости, характера перемещения носителей (диффузионный, конвективный, лучевой) и параметров состояния вещества. Перенос массы и импульса также зависит от скорости, характера перемещения частиц вещества и параметров состояния. [c.98]

В производственном процессе ремонта автомобилей затраты прошлого труда учитываются в виде переноса стоимости оборудования, зданий, материалов, энергии на себестоимость произведенной продукции. В связи с этим единовременные трудовые затраты на оборудование, здания реализуются постепенно в течение срока их службы или действия технологии. Поэтому производительность труда должна определяться с учетом фактора времени. При практических расчетах удобнее оценивать производительность общественного труда показателями в денежной форме. Стоимость оборудования, материалов, а также величина текущих затрат на ремонт изделия пропорциональны трудовым затратам, поэтому можно с некоторым приближением при сравнительной оценке производительности труда различных вариантов технологических процессов пользоваться показателями капитальных вложений и текущих затрат без амортизационных отчислений. [c.61]

Теплообмен излучением представляет собой такой вид теплообмена, при котором энергия переносится при помощи электромагнитных волн (или фотонов). Тепловое излучение — это излучение, определяемое только температурой тела и его оптическими свойствами. Перенос энергии в этом случае осуществляется световыми и главным образом инфракрасными лучами диапазон длин волн Я световых лучей 0,4—0,8 мкм, инфракрасных— 0,8—800 мкй. Излучение может быть монохроматическим, соответствующим узкому диапазону длин волн вблизи некоторого значения длины волну, которым оно и характеризуется, и интегральным, соответствующим всему спектру длин волн. При излучении с поверхности тел рассматривается обычно полусферическое излучение, которое распространяется по различным направлениям в пределах полусферического телесного угла, равного 2л (телесный угол измеряется отношением площади участка поверхности некоторой сферы, на которой участок вырезан этим углом, к квадрату радиуса сферы). [c.313]

До сих пор мы рассматривали главным образом волны и колебания, представляемые гармонической зависимостью от времени вида соз(со/+ф), с определенной частотой со. Исключением были биения, рассмотренные в п. 1.5. Мы нашли, что суперпозиция двух гармонических колебаний с близкими, но не равными частотами приводит к очень интересному явлению биений. В этой главе изучение биений будет продолжено. Мы будем рассматривать биения в пространстве и во времени, причем биения будут результатом сложения многих колебаний с различными частотами. Мы рассмотрим также распространение биений (или модулированных колебаний в случае, когда биения созданы более чем двумя гармоническими колебаниями) в виде бегущих волн и увидим, что модулированные колебания, распространяясь в виде волновых групп или волновых пакетов, переносят энергию и перемещаются с групповой скоростью. [c.247]

Если в среде имеется дисперсия, то уравнение (39.6) справедливо только для монохроматических волн, т. е. в случае, когда нельзя говорить о переносе энергии по среде. При этом следует еще иметь в виду, что величина с в (39.6) — разная для различных частот. Но формулу, аналогичную (39.6) и дающую скорость перемещения энергии по среде, можно получить для узкополосного сигнала — группы волн. В самом деле, в этом случае вся энергия сосредоточена в области, занятой группой, и эта группа перемещается с групповой скоростью и. Поэтому энергия волны также перемещается с групповой скоростью, и вместо формулы (39.6) имеем теперь [c.118]

На рис. 1 представлены частотные характеристики сопротивлений одного из амортизаторов по отношению к силам двух взаимно перпендикулярных направлений. Видно, что с изменением частоты меняется и соотношение между сопротивлениями. Поэтому при равенстве уровней вибраций основной поток колебательной энергии будет переноситься на различных частотах в виде различных составляющих. Частотная характеристика доли колебательной энергии, излучаемой электродвигателем при возбуждении вертикальной составляющей вибрации (рис. 2), показывает, насколько важно учитывать все составляющие и как с помощью параметра колебательной энергии можно наглядно и точно оценить роль и значимость отдельных составляющих вибраций. [c.51]

Между процессами тепло- и массообмена существует почти полная аналогия. Между теплообменом и гидродинамическими процессами при непосредственном контакте газа с жидкостью, по указанным причинам, аналогии практически не существует, что не позволяет получить расчетные зависимости, используя аналогию (как для уравнений переноса массы и энергии). Тем не меиее, основываясь на неполной аналогии и полагая равными толщины теплового и гидродинамического пограничных слоев, различные авторы (см., например, работу [39]) приходят к зависимостям вида [c.67]

Чтобы роль диффузионного члена уравнения энергии стала яснее, рассмотрим еще раз перенос вещества через нижнюю плоскость контрольного объема, показанного на рис. 4-7. Следует иметь в виду, что рассматривается не однокомпонентное вещество, а смесь. Поэтому, когда говорят о скорости смеси, термин скорость не вполне определен. Не существует какой-то одной скорости всех компонентов. Под скоростью смеси подразумевается обычно средневзвешенное значение (по массам) из скоростей отдельных компонентов. Поэтому фактическая скорость различных компонентов может быть как больше, так и меньше средней. [c.53]

Строительные машины классифицируют также по режиму рабочего процесса, роду используемой энергии, способности передвигаться и типу ходовых устройств. По режиму рабочего процесса различают машины цикличного и непрерывного действия. Технологические операции машины цикличного действия выполняются последовательно, образуя в совокупности ее рабочий цикл, по завершении которого выдается одна порция продукции. Например, одноковшовый экскаватор отделяет грунт от массива, загружая его в ковш (операция копания грунта), переносит грунт в ковше к месту выгрузки (транспортная операция), выгружает в отвал или транспортное средство (операция выгрузки) и возвращает рабочее оборудование на позицию начала следующего рабочего цикла (заключительная операция рабочего цикла). За каждый рабочий цикл экскаватор выдает порцию продукции в объеме вместимости ковша. Операции машин непрерывного действия совмещены во времени, а в пределах каждой операции строительный материал находится на разных этапах преобразования. Эти машины выдают продукцию непрерывно. Например, рабочий орган упоминавшегося выше траншейного роторного экскаватора выполнен в виде вращающегося колеса с расположенными с одинаковым шагом по его периферии ковшами. В процессе вращения ротора и его поступательного движения вместе с тягачом ковши поочередно заполняются отделяемым от массива грунтом (подобно работе ковша одноковшового экскаватора), выносят его над уровнем траншеи и разгружают на ленточный конвейер, установленный поперек ротора, которым грунт непрерывно отбрасывается в сторону от траншеи. В процессе выполнения технологических операций копания и перемещения грунта к месту выгрузки в каждый момент времени ковши занимают различные положения в пространстве, а материал - загруженный в ковши грунт - находится на разных этапах его перемещения (преобразования). Машины непрерывного действия имеют более высокую техническую производительность по сравнению с цикличными машинами, обусловленную совмещением технологических операций во времени, но являются обычно узко специализированными, в то время как машины цикличного действия являются более универсальными. [c.12]

Математическое описание процессов тепло- и массопереноса, гидродинамики и характеристик турбулентности, распределения потоков нейтральных и заряженных частиц в элементах различного теплотехнического и энергетического оборудования базируется на фундаментальных законах сохранения массы, импульса, энергии, заряда. Сохраняющиеся физические величины являются экстенсивными, т.е. величинами, зависящими от количества вещества в рассматриваемой системе. Обобщенное уравнение переноса, выражающее в интегральной форме закон сохранения соответствующей экстенсивной величины для фиксированного в пространстве объема V, ограниченного поверхностью , имеет вид [35] [c.149]

Следует заметить, что процесс накачки лазера можно рассматривать состоящим из четырех различных этапов 1) испускания излучения от лампы, 2) переноса этого излучения к активному стержню, 3) поглощения его в стержне и 4) передачи поглощенной энергии верхнему лазерному уровню. Следовательно, КПД накачки г р можно записать в виде произведения четырех членов, а именно [c.115]

Процесс теплообмена между телами путем теплопроводности происходит при условии, если тела соприкасаются друг с другом. Передача тепловой энергии в результате теплопроводности осуществляется в газах, жидкостях и твердых телах. В газах и жидкостях энергия передается при столкновении молекул с различной кинетической энергией. В газах и жидкостях в чистом виде такого явления не наблюдается передача обычно сопровождается конвекцией. В твердых телах тепло переносится главным образом электронами и решет- кой. [c.15]

Лучистая энергия возникает за счет энергии других видов и главным образом тепловой как результат сложных внутриатомных процессов, при электромагнитных колебаниях с различными длинами волн. Решающую роль при переносе теплоты имеют лучи с длинами волн 0,76—353 мкм, которые принято называть тепловыми. При попадании этих лучей на тело и поглощении им они превращают свою энергию в теплоту. [c.15]

Движение теплоносителя в проницаемых матрицах, в которых поглощение излучения играет значительную роль в общем переносе энергии, имеет место в различных устройствах низко- и высокотемпературных солнечных объемных коллекторах, транспирационных и аблирующих теплозащитных элементах, тепловых экранах и т. д. В таких системах к обладающему некоторой прозрачностью проницаемому слою подводится энергия в виде параллельного или диффузного (или обоих совместно) лучистых потоков. Внутри слоя лучистая энергия поглощается, рассеивается и затем повторно излучается матрицей. По мере течения сквозь такую среду газ нагревается за счет внутрипорового теплообмена. [c.59]

Рассмотренная картина представляет собой частный случай весьма общего явления возмущения, возникшие в какой-либо области сплошной среды, обычно распространяются в этой среде со скоростью, в простейших случаях зависящей только от свойств среды (а в более сложных — и от характера возмущения), и переносят с собой энергию, которой обладало возмуще ше в начальный момент. В упругом стержне в результате распространения возмущения деформаций и скоростей, как мы видим, происходит перенос энергии упругой деформации и кинетической энергии. В других случаях, как, например, в случае жидкости, находящейся в поле тяжести, возмущение ее поверхности, вызванное брошенным камнем, распространяется в виде кольцевых волн, несущих с собой кинетическую и потенциальную энергию подымающихся и опускающихся колец поверхностного слоя жидкости. Эта общеизвестная картина волн на поверхности жидкости дала название всем явлениям распространения возмущений, несугцих с собой энергию в сплошной среде. Волнами называются всевозможные возмущения различной природы и масштабов, начиная от рассмотренных выше кратковременных импульсов деформации в упругом стержне и вплоть до гигантских волн цунами, возникающих на поверхности океана в результате подводных землетрясений. [c.496]

При изучении вклада вихрей различного масштаба в процесс переноса энергии в потоке было обнаружено, что турбулентность в пучке витых труб содержит наряду с крупными энергосодержащими вихрями и вихри малых размеров. Так какГ дис-сипация энергии под действием вязкости возрастает при уменьшении размера вихрей,- то наблюдаемьш в пучке витых труб сдвиг энергетического спектра турбулентности, в область высоких частот по сравнению со спектром в круглой трубе-[12] позволяет объяснить увеличение гидравлического сопротивления по сравнению с гидравлическим сопротивлением в круглых трубах. Выражая величину м " в виде спектра по волновым числам [c.75]

Сушка зерна является сложным технологическим процессом, в котором важную роль играют явления тепло- и массообмена, развивающиеся как в сушильной камере, так и внутри самого зерна. Необходимо продолжить и шире развить исследования в области технологии сушки зерна и в первую очередь изучение зерна как объекта сушки. Особое внимание следует уделить массообменным характеристикам и сорбционным свойствам зерна и его составных частей — оболочек и эндосперма. Изменение этих характеристик обусловлено последовательностью удаления в процессе сушки влаги различных видов и форм связи, поэтому важное значение приобретает изучение форм и энергии связи влаги с элементами сухогО вещества зерна — крахмалом и белками. Указанные исследования дадут возможность вскрыть механизм внутреннего переноса влаги в зерне и ответить на вопрос, имеющий большое значение для технологии сушки как влияют различные методы и режимы сушки на углубление поверхности испарения и в каком виде перемещается влага внутри зерна — в виде жидкости или в виде пара Сушку зерна надо рассматривать не только как метод его сохранения, но и как важный технологический процесс в общем цикле гигро-термической подготовки зерна к помолу. Актуальным вопросом является обоснование рациональных режимов сушки высоковлажного зерна с учетом его специфических особенностей как объекта сушки. [c.73]

Уравнение переноса и уравнение энергии описывают явления лучистого теплообмена в объеме. Чтобы задача математического описания явлений была вполне олределенной, к этим уравнениям должны быть присоединены условия, определяющие влияние внешней среды на систему. Наиболее просто было бы записать эти условия, задав поля яркостей на границах системы для входящего в нее излучения. Такое решение легко выполнить, когда излучающая система ограничена абсолютно черными стенками с заданной температурой. Когда стенки не абсолютно черные, то, даже при заданной температуре их, излучение внутрь объема зависит от излучения самого объема на стенки. В связи с этим к основным уравнениям излучения должны быть добавлены уравнения, ус- тайавливающие связь между лучистыми потоками различных видов на границах излучающей системы. Чаще всего задают температуры ограничивающей поверхности или величины результирующего теплообмена. В первом случае следует пользоваться уравнением (2-195), а во втором—уравнением (2-194). [c.304]

Большое значение для современных исследований переноса различных видов энергии. представляет работа Н. А. Умова -uO двйженвш энергии , опубликованная еще в 1873 г. [c.8]

Большинство уравнений гидродинамики смеси описывает движение центра масс системы (барицентрическое движение [154]), причем индивидуальное движение компонентов характеризуется членами диффузии в смеси [831]. В последующих главах будет показано, что при исследовании системы с дискретной фазой часто желательно и удобно рассматривать движение отдельных компонентов, взаимодействующих с другими ко шонентами смеси. Это требует выяснения связи общего движения компонентов с движением смеси, которую они составляют, и связи свойств переноса компонентов в смеси со свойствами переноса смеси в цело.м и чистых компонентов. Чтобы сделать возможными расчеты физических систем, в формальный аппарат для выражения, парциальных напряжений, энергии и тепловых потоков должны быть включены, как предложено Трусделлом и Ноллом [831], свой-ч тва, поддающиеся измерениям. Выводы применимы к общему виду смесей, содержащих частицы различных масс (аэрозоли или молекулы). [c.269]

Существенно большими возможностями для газов умеренной плотности обладают методы кингтичгской теории газов, так как они позволяют получить как уравнения переноса различных субстанций (массы, импульса, энергии и др.), так иJкoэффициeнты переноса в виде функции состояния газовой смеси (температуры, состава и др.). Мэтоды кинетической теории [9, 16] находят широкое применение при изучении сложных химически реагирующих газовых смесей. [c.16]

Возрастание плотности дефектов и связанной с их существованием избыточной энергии лимитируется предельным значением, выше которого энергетически выгодным оказывается сброс накопленных напряжений за счет полной или частичной фрагментации поверхностного слоя. В настоящее время получили развитие теории изнашивания твердых тел, в которых с различной степенью эмпиризма выводятся структурные критерии стабильности поверхностей при контактном взаимодействии. Физически ясная идея заложена в работах Е. Рабиновича [196]. В качестве критерия образования частицы изнашивания или переноса им предлагается равенство накопленной упругой энергии и энергии, необходимой для образования новых поверхностей при фрагментации. Выражения для определения наиболее вероятного размера частиц изнашивания и переноса имеют вид [c.7]

Даррозе указал, что задачу Гильберта, связанную с доказательством полупространственной полноты, нужно привести к диагональному виду это возможно, но диагонализация внесла дополнительные сингулярности в комплексной плоскости, приводящие к трудностям, с которыми Даррозе не справился. Решение найдено в недавней статье автора [32], где показано, что для решения некоторого класса систем сингулярных интегральных уравнений полезно воспользоваться теорией интегралов от алгебраических функций Мы не будем входить в детали метода, использованного в этой статье, так как это увело бы нас слишком далеко. Заметим только, что эти методы можно применить также в многогрупповой теории переноса нейтронов, когда нейтроны делятся на группы с различной энергией (вместо использования непрерывной переменной для скорости) [2, 3, 16]. [c.355]

К электрофизическим и электрохимическим методам обработки материалов относят электрохимические, электрохимикомеханические (анодно-механические), электроэрозионные, электроннолучевые и др. Эти методы обработки, в которых разрушение и удаление материала, его перенос, изменение формы и другие происходят в результате ввода электрической энергии непосредственно в зону обработки без промежуточных предварительных превращений этой энергии в другие виды (например, в механическую). При этом обеспечивается высокая точность размерной обработки и хорошее качество обработанных поверхностей. Точностные характеристики различных технологических процессов и получаемые при этом классы чистоты поверхностей приведены в табл. 1.36. [c.241]

Тепловое излучение—щотсс. переноса тепла в виде электромагнитных волн. На поверхности тела его внутренняя энергия превращается в энергию электромагнитных волн различной длины, распространяющихся в пространстве со скоростью света. Распространяющиеся в в пространстве электромагнитные волны могут погло-[цаться другими телами, превращаясь при этом во внутреннюю энергию этих тел. Теплообмен излучением — это процесс превращения внутренней энергии тел в энергию, излучения, переноса излучения и его поглощения телом. [c.146]

В различных областях физики часто удается достичь более глубокого понимания микроскопической картины процессов, если выделить класс явлений, определенным образом зависящих от массы частиц. Такие явления удобно изучать в простых системах, для которых результаты измерения изотопических эффектов можно сравнивать с теорией. Можно различать два вида изотопических эффектов в зависимости от того, имеем ли мы дело с равновесными свойствами или явлениями переноса. Последние зависят от массы (через кинетическую энергию) даже при классическом рассмотрении, в то время как равновесные свойства определяются потенциальной энергией и в классическом случае от массы не зависят. Изотонические эффекты в равновесных свойствах являются квантовомеханическими по своей природе и возникают из-за пекоммутативности операторов кинетической и потенциальной энергий. [c.206]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...