Критерий Био подобия (в теплопередаче)

Кроме рассмотренных критериев подобия существует еще ряд других безразмерных критериев, отражающих ту или иную специфику рассматриваемых явлений. При изучении неустановившихся движений используется критерий Струхаля при моделировании конвективных потоков воздуха, когда разность плотностей вызвана разностью - емператур, — критерий Грасгофа при рассмотрении вопросов теплопередачи я диффузии пользуются критериями Пекле, Нуссельта и др. [c.315]

Анализ выше приведенных уравнений теплопередачи показывает, что наиболее сложной для определения величиной является определение коэффициентов теплоотдачи а. как от нагревающего потока к стенке, так и от стенки к нагреваемому потоку. Рещение этой задачи можно осуществить на основе использования теории подобия (если имеется математическое описание процесса в виде дифференциальных уравнений и известны условия однозначности для рещения этих уравнений). В том случае, когда нет аналитического описания процесса теплопередачи, но имеется полный список размерных величин, существенных для изучаемого физического процесса, критерии подобия можно установить методом анализа размерностей величин, описывающих данный процесс. [c.106]

Эти комплексы величин получили название критериев подобия, и каждый из них имеет свое обозначение. Обычно принято критерии подобия обозначать двумя первыми буквами фамилии исследователей, прославивших себя работами в области гидродинамики и теории теплопередачи наиболее важны следующие критерии подобия [c.234]

Во втором издании раздел Основы теплопередачи дополнен материалами ло критериям подобия, холодильным установкам и теплообменным аппаратам. [c.2]

Именно в такой зависимости на рис. 3-31 представлены все имеющиеся в литературе опытные данные по теплопередаче через прослойки. При вычислении критериев подобия независимо от формы прослойки за определяющий размер принята ее толщина б, а за определяющую температуру — средняя температура жидкости / = = 0,5 (/с1+ с2)- Несмотря на условность такой обработки и явную недостаточность определяющих параметров, в выбранной системе координат все опытные точки для плоских (вертикальных и горизонтальных), цилиндрических и шаровых прослоек довольно хорошо укладываются на одну общую кривую (рис. 3-31). [c.92]

Осредненные данные по всему пучку из опытов с моделью были сравнены с результатами промышленного испытания котла, обработанными также в критериях подобия. Результаты сопоставления приведены на рис. 9-6 здесь сплошной линией нанесены результаты исследования на модели, а точками — результаты промышленного испытания. Как видно из рисунка, совпадение результатов получилось исключительно хорошим. Это доказывает, что, применяя метод локального теплового моделирования к изучению теплопередачи в котле на моделях, мы получаем результаты, которые характеризуют тепловую сторону работы котла так же хорошо, как и данные самых подробных промышленных испытаний в эксплуатационных условиях. [c.262]

Введение критериев подобия оказалось весьма плодотворным при решении разнообразных задач аэро- и гидромеханики, теплопередачи и др. Особенно важно то, что с помощью метода подобия можно исследовать различные явления на моделях. Так, например, критерий Рейнольдса (который применим не только к течению жидкостей в трубах, но и к обтеканию жидкостью погруженных в нее тел) позволяет изучать сопротивление, испытываемое телами в потоке жидкости, если заменить тела геометрически подобными моделями меньших размеров и соответственно увеличить скорость потока. [c.120]

Наибольшее развитие принципы подобия получили, как известно, при решении задач аэродинамики и теплопередачи. Например, воспроизведение процесса обтекания на модели в том случае, когда учитываются только силы трения и силы инерции, требуется соблюдение постоянства безразмерного параметра — числа Рейнольдса Re=Fd/v, где V есть скорость потока, d — характерный размер обтекаемого тела, а v — кинематический коэффициент вязкости жидкости или газа. Владея критериями подобия, удается суш,ественно упростить исследование процесса обтекания, применяя модели уменьшенных размеров. [c.98]

При изучении процессов теплопередачи и гидродинамики применяется главным образом феноменологический метод исследования. При этом методе исследования используются основные законы физики с привлечением некоторых дополнительных гипотез о протекании процесса (законы Фурье и Ньютона), что избавляет от необходимости рассматривать микроструктуру веществ. В результате применения этого метода получают дифференциальные или интегральные уравнения теплопередачи и гидродинамики. Эти уравнения в простых случаях можно решать аналитически или численно, а в более сложных можно применить методы подобия или размерностей для получения критериев подобия. Связь между критериями устанавливают экспериментальным путем. [c.12]

Законы подобия для теплопередачи в потоке жидкости формулируются, как известно, в виде условий, накладываемых на характеристические размеры находящихся в потоке (или ограничивающих поток) твердых тел, скорость течения и разность температур между твердым телом и жидкостью. Все эти три параметра входят в граничные условия основных уравнений — сохранения энергии и движения — и посредством их определяют общие решения. Последние будут содержать значения вязкости и теплопроводности жидкости. Во всех известных методах установления законов подобия коэффициенты вязкости и теплопроводности рассматриваются как постоянные величины. Такое приближение обусловлено тем, что общий вид функциональных зависимостей для коэффициентов вязкости и теплопроводности считается неизвестным оно справедливо только в том случае, когда разности температур в различных точках жидкости достаточно малы. Полученные в этих предположениях критерии подобия не определяют полного подобия, а характеризуют по существу только внешнее подобие процессов теплопередачи в разных жидкостях совокупность их в ряде случаев является недостаточной, а форма написания — не очевидной. [c.7]

В наиболее общем виде свойства направляющей точки, а следова тельно и свойства температурного поля твердого тела, проявляются при анализе задачи методом теории подобия (с помощью критериев подобия). Для простоты рассмотрим вначале процесс теплопередачи через плоскую стенку в условиях стационарного режима. [c.27]

Для установления общих связей между критериями подобия, определяющими процесс теплопередачи в потоке жидкости, на поверхности которой имеет место изменение агрегатного состояния, достаточно рассмотреть уравнения (1.6), (1.7), (1.18) и уравнение сплошности пленки конденсата. При стационарное режиме, который в данном случае только и имеет практический смысл, все производные по времени обращаются в нуль. Кроме того, в рассматриваемом случае практически равны нулю последние два члена уравнения (1. 18). [c.24]

Данные по теплопередаче с погрешностью не более +20% аппроксимируются уравнением (состав критериев подобия предложен в [11) [c.236]

Используя теорию подобия, можно представить уравнения теплопередачи в виде уравнения связи критериев подобия, ха- [c.37]

Комплексы такого типа называют критериями подобия. Им присвоены имена ученых, внесших значительный вклад в развитие наук о теплопередаче или гидродинамике. Критерии обозначают символами, состоящими из начальных букв фамилий ученых. Критерии, не имеющие таких общепринятых названий, обозначают буквой К. [c.110]

Из основных критериев подобия течений вязкой теплопроводной жидкости можно составить другие. Так, например, в теории теплопередачи часто пользуются числом [c.489]

Связь между критериями подобия в наиболее общем случае стационарной теплопередачи представляется в виде [c.118]

Ввиду того что уравнения диффузии аналогичны уравнениям теплопередачи, критерии подобия из них также аналогичны тепловым критериям Нцд, В1д, Рбд, РОд, РГд. [c.234]

Физически ясно появление критерия подобия Аг и зависимости от него величины теплопередачи при кипении. Пузырьки газа увеличиваются при движении их к поверхности нод действием выталкивающей силы в соответствии с законом Архимеда. Эта сила зависит от разности плотностей жидкости и пара, от величины пузырька с газом и от величины ускорения силы тяжести. Очевидно, на движение пузырька в реальной жидкости окажет влияние ее вязкость, характеризуемая коэффициентом кинематической вязкости V. Можно, следовательно, утверждать, что если в двух различных испарительных системах с разными жидкостями критерии 1 [c.16]

Можно, конечно, отказаться от записи параметров, определяющих теплопередачу через критерии подобия, и выразить их в явном виде. Однако эта запись будет более громоздкой и менее удобной для сравнения систем между собой. Действительно, если раскрыть выражение (5), то величина предельного теплового потока при испарении (предельная тепловая нагрузка) определится соотношением [c.17]

Для частных, более простых случаев теплопередачи конвекцией число определяющих критериев в уравнении (15) уменьшается. Так, если процесс теплопередачи установился во времени и в дальнейшем от времени не зависит, то в уравнении (15) выпадает критерий подобия Ро. При вынужденном движении пренебрегают влиянием естественного движения и в уравнение (15) не вводят критерий подобия Ог. Наоборот, при естественном движении из уравнения выпадают критерии подобия Ке и Ре и т. д. [c.16]

Метод теории подобия заключается в том, что вместо выявления зависимости коэффициента теплоотдачи от многочисленных факторов устанавливается зависимость между группами (комплексами) величин. Эти комплексы величин получили название критериев подобия-, они обозначаются первыми двумя буквами фамилии исследователя, сделавшего своими работами вклад в науку по теплопередаче. С одним из таких критериев — критерием Рейнольдса — мы уже [c.67]

Ввиду краткости изложения не останавливаемся на анализе других критериев подобия, таких как критерий Эйлера, Фурье, Грасгофа кроме того, в них уже частично использованы рассмотренные ранее параметры пограничного слоя, и связь их с эрозионным разрушением не позволяет вскрыть каких-либо новых закономерностей. Вместе с тем, необходимо остановиться на примечательной связи между теплопередачей и сопротивлением трения в пограничном слое. [c.171]

Безразмерный коэффициент аэродинамической силы или теплопередачи является сложной функцией ряда критериев подобия, каждый из которых отражает влияние какого-то определенного физического процесса. Полное подобие натурного я модельного потоков может быть выполнено лишь при соблюдении равенства всех критериев подобия. Практически, однако, это обеспечить не удается, так как некоторые из этих критериев являются противоречивыми. [c.140]

Для определения величины ак для различных случаев конвективного теплообмена предложен ряд эмпирических формул, имеющих, однако, ограниченную область применения. Значительно лучшие результаты дает определение величины ак через критерии подобия , вытекающие из дифференциальных уравнений теплопередачи. Обработка экспериментальных данных с группировкой отдельных влияющих факторов в комплексные величины (безразмерные критерии) дает возможность распространить эксперимент на большую область явлений и получить надежные значения величины ак [20]. [c.15]

Раскрывая в этом уравнении значения критериев подобия и решая его относительно коэффициента теплопередачи, получим [c.45]

Задавшись первоначально температурами экранов, определяют коэффициенты теплопередачи излучением алг, используя методы расчета, разработанные О. Е. Власовым и Г. Л. Поляком. Далее, исходя из вида теплопередачи соприкосновением (при вынужденном или свободном движении, в ограниченном или неограниченном пространстве), подбирают соответствующие уравнения подобия и подсчитывают определяющие параметры. По численным значениям определяющих критериев находят коэффициенты теплопередачи соприкосновением. При расчете через ограниченные прослойки со свободным движением среды по уравнениям подобия определяют эквивалентные коэффициенты теплопроводности. [c.13]

Широко используемые в современной теплопередаче безразмерные величины и критерии, получаемые методами размерностей и подобия, ничего не дают, а лишь усложняют анализ и понимание процессов теплопередачи. Автор предлагает отказать- [c.5]

Современный метод расчета теплообмена в топках основывается на связи между критериями подобия, определяюгцими условия теплопередачи [Л. 15-5, 15-6]. Основная доля тепла обычно передается [c.242]

Табл. 2 содержит наиболее общие из зависимых критериев подобия процессов теплопередачи, однако некоторые, обычно используемые при рассмотрении конвективного теплообмена критерии здесь все же отсутствуют. Система таких критериев должна состоять не только из некоторых критериев табл. 1 и 2, но и из отношений физических свойств, определяемых конкретными особенностями задач исследования. Отметим также, что поскольку радиация и конвекция, как правило, действуют параллельно, то можно путем сложения двух критериев арИ к и aJll получить число Нуссельта кроме того, критерий aJ lpw p не является числом Стентона в общепринятой форме, но может быть к ней приведен. [c.24]

Это удобно, так как в логарифмических осях 1 Ми—lgGг выражение (17) является уравнением прямой линии 1дЫи = = lg -/г 1дОг. Поэтому отдельные экспериментальные точки, нанесенные на координатное поле в этих осях, соединяют прямыми (иногда ломаными) линиями (рис. 3). Получается семейство прямых, каждая из которых относится к определенному фиксированному значению какого-либо третьего критерия, например критерия подобия Рг. Степенное выражение каждой прямой или отрезка ломаной является формулой для определения коэффициента теплопередачи конвекцией, входящего в состав критерия N0. [c.16]

Хорошо известно, какую роль в современной технической теплофизике играют критерии теплового подобия, теория подобия получила глубокое и разностороннее развитие в трудах акад. М. В. Кир-пичева и его школы и нашла блестящие практические приложения. В нашу задачу не входит изложение принципов теории подобия и мы ограничиваемся лишь упоминанием о ней, отсылая читателя к специально посвященным ей сочинениям [8] и к общим курсам теплопередачи. Эта теория является дельной, законченной областью теплофизики и представляет собою мощное орудие для решения весьма многих практических задач [9, 10]. [c.33]

При нагреве за счет теплопроводности обычно используют критерий Фурье при соответствующих краевых условиях нагрева. При конвективном нагреве рассчитывают коэффициент теплоотдачи, определяющий процесс теплообмена на границе твердой и жидкой фаз среды с помощью специальных критериев (Нуссельта, связывающего коэффициенты теплоотдачи и теплопроводности с размерами изделия Грасгоффа, определяющего подъемную силу жидкой фазы при конвективной теплопередаче Пекле, связывающего отношение скоростей движения жидкой среды с коэффициентом теплопроводности Рейнольдса, устанавливающего гидродинамическое подобие при тепловом процессе Прандтля, связывающего кинематическую вязкость с коэффициентом теплопроводности). [c.241]

Анализ решений дифференциального уравнения теплопроводности. Для графической интерпретации аналитических решений дифференциального уравнения теплопроводности необходимс установить наименьшее число критериев и симплексов, определяющих процесс теплопередачи в принятых краевых условиях. Для анализа используем теорию подобия, в частности, пг-тео-рему. [c.56]

Тождество в образце и модели определяющих критериев точно выполнимо лишь в случае изотермического движения. Для тепловых устройств оно выполняется приближенно, как и подобие физических параметров. В случае невозможности соблюдения подобия во всем объеме участка, например при непостоянстве температуры, можно соблюдать приближенное подобие, осуществляя в модели изотермический процесс движения, соответствующий какой-то средней температуре рабочей жидкости в образце. Такя е применяется метод локального теплового моделирования, заключающийся в создании подобия температурных полей в тех участках, где исследуется теплопередача и соблюдены другие условия подобия. [c.41]

Выше было сказано, что критерий гомохронности определяет условия временного подобия и является одной из основных характеристик нестационарных процессов. В стационарных условиях этот критерий отпадает. Критерий Эйлера, характеризуюш,ий подобие сил давлений, широко применяется в теории гидродинамического сопротивления. В теории теплопередачи, где давление обычно считается нейзмеиным критерий Эйлера не используется. [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...