39. Критериальные уравнения, физический смысл критериев подобия.
Критерии подобия и критериальные уравнения
безразмерные комплексы, составленные из размерных величин, называются критериями подобия.
Критерий Нуссельта характеризует соотношение тепловых потоков, передаваемых конвекцией и теплопроводностью, является обычно искомой величиной, поскольку в него входит коэффициент теплоотдачи
.
Критерий Рейнольдса характеризует соотношение между силами инерции и молекулярного трения (вязкости)
,
где w – средняя (линейная) скорость жидкости (м/с).
Критерий Прандтля характеризует физические свойства жидкости и их влияние на конвективный теплообмен
,
Критерий Грасгофа характеризует соотношение подъемной силы, возникшей вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости и силы молекулярного трения и является параметром интенсивности свободного движения жидкости
. В конечном счете получается общий вид критериального уравнения
– коэффициент теплопроводности твердого тела (в то время как в критерий Нуссельта - относится к окружающей среде)
В случае теплообмена, осложненного массообменном и изменением агрегатного состояния жидкости в процессе теплообмена, критерий Нуссельта зависит еще от ряда критериев.
Следует отметить, что. поскольку критериальные уравнения получены на основе эксперимента, в каждом случае указывается диапазон применимости уравнения, что принимается в качестве определяющей температуры и линейного размера при определении соответствующих критериев.
40. Последовательность расчетов конвективного теплообмена в условиях свободной
конвекции.
41. Последовательность расчетов конвективного теплообмена в условиях вынужденной конвекции.
42. Теплообмен излучением. Основные законы.
Теплообмен излучением связан с двойным превращением: внутренняя энергия тела порождает поток электромагнитных колебаний (лучистой энергии), в свою очередь, поток энергии электромагнитных колебаний при поглощении их другим телом вновь превращается во внутреннюю энергию. Электромагнитные колебания возникают вследствие сложных внутриатомных и молекулярных процессов.
Количество энергии, излучаемое поверхностью тела во всем интервале длин волн (от λ=О до λ=∞) в единицу времени, называется полным (интегральным) лучистым потоком Q (Вт). Излучение, соответствующее узкому интервалу длин волн, называется монохроматическим. Количество энергии, интегрального излучения с поверхности тела dF в единицу времени, называется лучистым потоком dQ (Вт). Лучистый поток, исходящий с единицы поверхности излучающего тела по всем направлениям полупространства называется плотностью интегрального излучения E (Вт/м2)
Из уравнения (1) следует, что лучистый поток, исходящий со всей поверхности излучающего тела равен
Плотность интегрального излучения, отнесенная к рассматриваемому диапазону длин волн, называется спектральной интенсивностью излучения (Вт/м3)
Лучистый поток, падающий на тело Q, частично им поглощается QA, частично отражается QR, частично проходит сквозь тело QD
Q = QA + QR + QD.
Do'stlaringiz bilan baham: |