Студопедия
МОТОСАФАРИ и МОТОТУРЫ АФРИКА !!!


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Дифференциальны уравнения конвективного теплообмена




Уравнение теплопередачи. Так как при конвективном теплообмене у поверхности твердого тела всегда имеется тонкий слой теплоносителя в котором перенос тепла осуществляется только теплопроводностью, то для этого слоя можно применить закон Фурье.

Примем, что ось «y» направлена по нормали к поверхности тела, тогда

, (10.3)

где условие (y = 0) означает, что рассматривается поверхность тела. С другой стороны, конвективный теплообмен описывается формулой Ньютона. Приравнивая правые части (10.1) и (10.3) найдем:

(10.4)

Уравнение теплоотдачи (10.4) характеризует условие теплообмена на границе между твердым телом и теплоносителем.

Уравнение переноса тепла.Перенос тепла в неподвижной среде (твердом теле) описывается дифференциальным уравнением теплопроводности (9.15). В нем левая часть представляет собой изменение температуры в фиксированном элементе тела во времени.

В движущейся среде изменение температуры частицы теплоносителя, так же, как и любой другой величины, является следствием двух обстоятельств – изменения температуры во времени и изменения ее вследствие перемещения элементов теплоносителя из одной точки пространства в другую.

Уравнение переноса тепла в движущейся среде, как и дифференциальное уравнение теплопроводности, вытекает из закона сохранения и превращения энергии и поэтому называется также дифференциальным уравнением энергии.

Переход от неподвижной среды к движущейся может быть отражен посредством замены частной (локальной) производной на полную . Тогда уравнение переноса тепла в движущейся среде имеет вид:

; (10.5)

Оно строго верно при небольших скоростях движения газа. Раскроем величину полной производной:

или

(10.6)

Где сx, сy, сz – проекции скорости движения на оси x, y, z.

Первый член в правой части уравнения (10.6) представляет собой скорость изменения температуры в той точке пространства, в которой находится рассматриваемый элементарный объем теплоносителя в данный момент времени, а сумма остальных членов – изменение температуры, обусловленное перемещением этого объема из одной точки пространства в другую, т.е. вследствие конвекции.

Подставляя значение из (10.6) в (10.5), получим дифференциальное уравнение энергии (переноса тепла) в движущейся среде

(10.7)

Уравнение (10.7) можно записать и так:

(10.7’)

В правой части (10.7’) первый член определяет скорость изменения температуры в данной точке пространства вследствие переноса тепла теплопроводностью, а второй – вследствие переноса тепла конвекцией.

Конвективный теплообмен, как отмечалось, в значительной степени определяется гидродинамическими факторами. Поэтому для полного описания теплообмена в рассматриваемых условиях уравнение переноса тепла (10.7) должно быть дополнено уравнением неразрывности и уравнением движения – уравнением второго закона механики в приложении к потокам жидкости и газа – уравнением Навье–Стокса.




Система перечисленных дифференциальных уравнений описывает бесконечное множество процессов конвективного теплообмена. Чтобы выделить конкретный процесс, необходимо к ней присоединить краевые условия данного процесса (Тема 9. Вопрос 9.4). Совокупность дифференциальных уравнений и краевых условий является в принципе достаточной для решения задачи, которое обычно сводится к определению скоростей и температур, коэффициента теплопередачи и плотности теплового потока.





Дата добавления: 2015-04-23; просмотров: 1905; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10717 - | 8045 - или читать все...

Читайте также:

  1. VII. Дифференциальный диагноз
  2. Анализ уравнения (11.8)
  3. В. 105 Острый ларинготрахеит. Этиопатогенез. Клиника стеноза гортани. дифференциальный диагноз с дифтерией гортани.
  4. В. 43. Железодефицитная анемия. Этиопатогенез. Клиника. Дифференциальный диагноз с врожденными гемолитическими анемиями.
  5. В. 45. Сепсис новорожденных. Этиопатогенез. Клиника. Дифференциальный диагноз с врожденными гемолитическими анемиями.
  6. В. 76 Менингококковая инфекция: клиника менингита. Дифференциальный диагноз. Лечение.
  7. В. 79 Клиника токсических форм дифтерии ротоглотки. Дифференциальный диагноз. Вопросы терапии.
  8. В. 83 Ветряная оспа: этиология, эпидемиология, клиника, дифференциальный диагноз, осложнения. Лечение и профилактика.
  9. В. 85 Корь: этиология, эпидемиология, клиника, дифференциальный диагноз, лечение, профилактика.
  10. В. 86 Краснуха: этиология, эпидемиология, клиника, дифференциальный диагноз, лечение, профилактика.
  11. В. 87. Паротитная инфекция: этиология, эпидемиология, клинические формы, дифференциальный диагноз, лечение, профилактика.
  12. Вопрос 39. Задача Дирихле для уравнения Лапласа.


 

34.204.200.74 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.002 сек.