Поняття конвекції як переносу теплоти при переміщенні і перемішуванні всієї маси нерівномірно нагрітих рідини чи газу. Диференціальні рівняння конвекції. Основи теорії подібності. Особливості примусової конвекції. Теплообмін при поперечному обтіканні.
Конвекцією називається перенос теплоти при переміщенні і перемішуванні всієї маси нерівномірно нагрітих рідини чи газу. Цей вид передачі теплоти супроводжується завжди теплопровідністю, яка має місце, наприклад, в граничному ламінарному шарі товщиною чи ламінарному підшарі товщиною турбулентного граничного шару (рис.1.1) при обтіканні середовищем твердого тіла. Процес конвективного теплообміну між поверхнею тіла і середовищем (рідиною або газом) описується законом Ньютона-Ріхмана або диференціальним рівнянням тепловіддачі, згідно з яким, кількість теплоти, переданої від рухомого середовища до поверхні твердого тіла і навпаки прямо пропорційна різниці температур поверхні тіла і середовища: , (1.1) де - площа теплообміну; - час; a - коефіцієнт тепловіддачі, Вт/м2·К; - температура поверхні тіла; - температура середовища. Перенос тепла в рухомому середовищі описується диференціальним рівнянням конфекції (рівнянням Фурє-Кірхгофа): , (1.4) де - компоненти вектора швидкості W на координатні осі x, y, z, а - коефіцієнт температуропровідності; - температура; - час; qv - потужність внутрішнього джерела (стоку) тепла Вт/м3; ср - теплоємність при постійному тиску, КДЖ/кг·К; r - густина середовища, кг/м3. За допомогою теорії подібності визначається коефіцієнт тепловіддачі, який є функцією багатьох параметрів: ? = f1 (Х; Ф; lo; xc; yc; zc; Wo; ?t; ?; а; ср; ?; ?; ?), (1.7) де: Х - характер руху середовища (вільний, примусовий);У загальному випадку енергія, випромінювана тілом при влученні на інші тіла, частково відбивається, частково поглинається і проходить крізь тіло (рис. Кожен з трьох доданків може дорівнювати одиниці: якщо А = 1, то R = 0 і D = 0 і тіло вважають абсолютно чорним; якщо R = 1, то A = 0 і D = 0 і тіло абсолютне біле; якщо D = 1, то A = 0 і R = 0 і тіло є абсолютно прозорим чи діатермічним. Усі тіла в тому чи іншому ступені відбивають, поглинають чи пропускають енергію. Для сірих тіл закон Стефана-Больцмана записують у вигляді: (2.14) де ? - ступінь чорності тіла; ? = С/С0; С0 - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла. Тіло, яке приймає участь у променевому теплообміні крім власного випромінювання відбиває падаючу на нього енергію других тіл (рис.2.3): (2.
План
Содержание
1. Конвективний теплообмін
2. Теплообмін випромінюванням
Література
1. Конвективний теплообмін
Список литературы
1. Скотт Э. - 2-е изд. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 560 с. - (Фундаментальная и прикладная физика).
2. Каганов М.И. Абстракция в математике и физике / Каганов М.И., Любарский Г.Я. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 352 с.
3. Делоне Н.Б. Что такое свет? / Делоне Н.Б. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 56 с. - (Библиотека физ. - мат. лит. для школьников).
4. Фейнман Р. Дюжина лекций: шесть попроще и шесть посложнее: пер. с англ. / Фейнман Р. - М.: БИНОМ, 2006. - 318 с.: ил.
5. Вятчанин С.П. Физика. Тесты для старшеклассников и абитуриентов: учеб. пособие / Вятчанин С.П. - 2-е изд. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 109 с. - (В помощь абитуриенту).
6. Миронова, Г.А. Конденсированное состояние вещества: от структурных единиц до живой материи: учеб. пособие / Г.А. Миронова;. - М.: МГУ, 2004 - Т.1. - 532 с.
7. Миронова, Г.А. Конденсированное состояние вещества: от структурных единиц до живой материи: учеб. пособие / Г.А. Миронова;. - М.: МГУ, 2006 - Т.2. - 840 с.
8. Трубецков, Д.И. Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков. В 2 т. / Д.И. Трубецков; автор А.Е. Храмов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003 - Т.1. - 496 с.
9. Сборник задач пообщему курсу физики. В 3 ч.: учеб. пособие / ред.В.А. Овчинкин, автор Д.А. Заикин, автор Э.В. Прут. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: МФТИ, 2002 - Ч.1: Механика. Термодинамика и молекулярная физика. - 2-е изд., испр. и доп. - 448 с.; МО. - (Физика).
10. Эксперимент в физике. Физический практикум / Шутов В.И., Сухов В.Г., Подлесный Д.В. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 184 с.
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
