Рыжков основы тепломассобмена уч пос 2007 (818108), страница 10
Текст из файла (страница 10)
В первомвиде – модифицированная формачисла Нуссельта. Во втором виде– комбинация (произведение)критериев Архимеда, Прандтля иЯкобаКоэффициент Холла (Hall) – гирочастота / частота столкновений(l0 – длина свободного пробега;rL – ларморовский радиус)Число Карно (Carnot) характеризует эффективность идеального(теоретического) циклаКритерий Чандрасекара (Chandrasekhar) характеризует отношение магнитных сил к силам диссипации (В – магнитная индукция)Критерий Клаузиуса (Clausius) –фактор масштаба кинетическойэнергии потока к масштабу теплопроводностиКритерий Коулинга (Cowling)показывает соотношение магнитных и инерциальных силКритерий конвульсивного движения–эффектдиффузии/эффект поверхностного натяженияПродолжение приложенияп/п2223ФормулаCD =Пояснениеg ( ρs − ρ )ρs ⋅W 2Cp =lμWσ1/ 2242627282930⎛ ρ ⋅W ⋅ D ⎞ ⎛ L ⎞De = ⎜⎟⎜⎟⎝ μ⎠ ⎝ 2R ⎠E=Ek =W2c p ⋅ ΔT(ν / 2Ω ⋅ l 2 )1/ 2(Ro / Re)1/ 2El =Eo =θ ⋅μρ ⋅ R2()g ρl − ρ g l 2σEu =31f Da =32fF =Δpρ ⋅W 22 Δp Dρ ⋅W 2 lΔpD2ρ ⋅ W l2Коэффициент лобового сопротивления тела плотностью ρs (капля, пузырь или другой движущийся объект)Критерий капиллярности – отношение сил вязкости к поверхностному натяжениюКритерий Дина (Dean) – мераотношения сил инерции, вязкоготрения и центробежных сил.
Используется в анализе течений визогнутых трубах и каналах срадиусом кривизны RКритерий Эккерта (Eckert) используется в анализе теченийсжимаемого газаКритерий Экмана (Ekman) – силавязкости / сила Кориолиса (Ω –вращательная угловая скорость)Критерий упругости (эластичности) – мера отношения силы упругости и инерционной силы.Используется в анализе теченийненьютоновских жидкостейСм. комментарий к критериюБонда – п. 6Критерий подобия полей давления – число Эйлера (Euler). Является мерой отношения сил давления и инерции в потокеФактор трения Дарси (Darcy) –общая формулировка коэффициента пропорциональности в формуле Дарси – ВайсбахаФактор трения Фаннинга (Fanning) – аналог фактора тренияДарси с коэффициентом пропорциональности ¼71Продолжение приложенияп/п333435ФормулаFo =a ⋅ ΔT037Gi =38Gz =Gr =H==ν2Gay =40W2g ⋅lgl 33639l2Fr =Ga =ПояснениеRe 2Fr1β ⋅ ΔTW*k ⋅Tm ⋅ cpλ ⋅lg ⋅β ⋅ ΔT ⋅ l 3ν2B ⋅l(μη)1/ 2== (Rm ⋅ Re ⋅ C)1/ 24172Ha = μHlσμКритерий тепловой гомохронности – число Фурье (Fourier).
Характеризует сходственные моменты времениКритерий гравитационного подобия – число Фруда (Froude). Характеризует меру отношения силинерции и тяжести в однородномпотокеКритерий подобия полей свободного течения (число Галилея –Galilei) – мера отношения силмолекулярного трения и тяжестив потокеКритерий Гей-Люсака (GayLussac) – величина, обратная относительному изменению объемав случае нагреваКритерий Гиббса (Gibbs) характеризует соотношение междуработой образования критического зародыша и энергией тепловых флуктуаций (k – постояннаяБольцмана)Критерий Гретца (Gretz) – мераотношения расходной теплоемкости потока и конвективнымпотоком теплотыКритерий Грасгофа (Grashof) –мера отношения массовой силы,обусловленной разностью плотностей теплой и холодной жидкостей, и силы вязкого тренияЧисло Хартмана характеризуетотношение магнитной силы ксиле вязкости, умноженное намагнитное число РейнольдсаДругая запись критерия Хартмана (Hartman)Продолжение приложенияп/п4243ФормулаHd =Hk =f ⋅ V ⋅ Δpq⋅ pρ ⋅W 2= M2EW ⋅ ΔT0L44Ho =45j = St ⋅ Pr 2 / 346Ja =K ρ′′ρ′ПояснениеКритерий Ходжсона (Hodgson)характеризует соотношение между частотой f пульсаций Δpдавления в объеме V при среднемобъемном расходе q и среднемдавлении pКритерий Хука (Hooke) – инерция/ сжимаемость по аналогии скритерием КошиКритерийгидродинамическойгомохронности.
Характеризуетскорость изменения поля скоростей течения среды во времениЧисло Кирпичева – критерийподобия нестационарных процессов тепломассообмена междутелом и окружающим его средойКритерий Якоба (Jakob) – мераотношения теплоты фазовогопревращения к теплоте перегрева(переохлаждения) одной из фаз вобъемных единицах. В формеqNu≡является мерой отr ρw K ⋅ Peношения скорости фазового преqвращенияк скорости течеrρния данной фазы.qlNu≡являетсяВ формеr ρν K ⋅ Prмерой отношения инерционныхсил в потоке, возникающих подвлиянием процесса фазовогопревращения, к силам внутреннего трения, т. е.
представляет собой специфическую форму критерия Re73Продолжение приложенияп/п474849Формула⎛ μ ⋅ cp ⎞αjH =⎜⎟ρ ⋅ c p ⋅W ⎝ λ ⎠k=Ka =5253V x 2 + V y 2 + Vz 23w2Ki =l0lq⋅Lλ ⋅ (Tc − T0 )′′ ρ gwкрKu =4()g ρl − ρ g σL = x/l54Le =Dia55Lo =Wc742/ 3rr;cΔT +hKn =5051ПояснениеЧисло Чилтона – Колберна(Chilton – Colburn).
Используетсяв анализе конвективного теплообмена. Более распространеназапись в виде St ⋅ Pr 2/ 3Тепловой критерий фазовогопревращения (введен С.С. Кутателадзе) – мера отношения теплового потока, идущего на фазовое превращение вещества, к теплоте перегрева (переохлаждения) одной из фаз по отношениюк температуре насыщенияКритерий Кармана (Karman) характеризует степень турбулентности потокаКритерий Кнудсена (Knudsen) –отношение длины свободногопробега к характерному размеруКритерий Колборна (Colborne) –фактор теплоотдачи (Тс – температура среды, Т0 – начальнаятемпература тела)КритерийКутателадзе(Kutateladze) легкой фазы двухфазного потока – мера отношенияприведенной скорости легкойфазы и критической скорости,соответствующей потере устойчивостиКритерий геометрического подобия – отношение текущей координаты к характерному размеруЧисло Льюиса (Lewis) – отношение коэффициента диффузиик температуропроводностиКритерий Лоренца (Lorentz) определяет величину релятивистскихэффектов (с – скорость звука)Продолжение приложенияп/п56ФормулаLu =μ 0 ⋅ VA ⋅ l= Al ⋅ RmηM=575859Ma =∂σ ⎞bl+T ⎛⎜b=⎟μα ⎝∂T ⎠M=60Mm =61Nt =62636465WaWαW= Al −1WAF2ρ ⋅ l ⋅W 2Nu =μOh =ρ⋅l ⋅σPe =Po =α ⋅lλW ⋅laD 2 ⋅ Δpμ ⋅ l ⋅WПояснениеКритерий Лундквиста (Lundquist)– отношение J × B к диффузионной составляющей магнитногосопротивленияЧисло Маха (Mach) – отношениескорости к местной скоростизвукаЧисло Марангони – соотношениемежду термокапиллярной и силой молекулярного тренияЧисло Маха – Майевского отношение между скоростью течениясреды и скоростью распространения в ней упругих деформацийМагнитное число Маха – отношение силы инерции к силе магнитного поляКритерий Ньютона (Newton) –отношение внешних наложенныхсил к инерциальнымКритерий Нуссельта (Nusselt)характеризует соотношение между конвективным тепловым потоком и тепловым потокомза счет теплопроводности жидкости на поверхности телаКритерий Онезорге (Ohnesorge)характеризует соотношение между силами вязкости, инерции иповерхностного натяженияКритерий теплового подобия –число Пекле (Peclet).
Являетсямерой отношения конвективногои молекулярного переносов теплоты в потокеКритерий Пуазейля (Poisseuille)характеризует отношение силдавления и сил вязкости75Продолжение приложенияп/пФормулаPe ν=Re a66Pr =67Ra ≡ Gr ⋅ Pr68Re =69Rem =W ⋅ l ⋅ρμW ⋅lη70Ri = ( N ⋅ H / ΔW ) 271Ro = (W / 2Ω ⋅ l ⋅ sin Λ ) 2727376S=νl2 ⋅ fSc =νDПояснениеКритерий подобия температурных и скоростных полей – числоПрандтля (Prandtl). Является мерой подобия температурных искоростных полей в потокеКритерий Рэлея (Rayleigh) используется в анализе свободноконвективного теплообменаКритерий режима течения –число Рейнольдса (Reynolds).Характеризует гидродинамический режим течения, являясь мерой отношения в потоке силинерции и молекулярного тренияМагнитное число РейнольдсаКритерий Ричардсона (Richardson) показывает соотношениеэффектов Бьюйэнса (Buoyancy) иэффектов вертикального шира( N = ( g / H )1/ 2 – частота; H –вертикальный размер)Критерий Россби (Rossby) – отношение силы инерции к кориолисовой силе ( Λ – координататочки на поверхности Земли)Критерий Стокса (Stokes) – мераотношения затухания вязкости кчастоте вибрацииКритерий Шмидта (Schmidt) характеризует соотношение междукинематической вязкостью и молекулярной диффузией и отражает меру подобия полей скоростии концентрацииОкончание приложенияп/пФормулаSf =74Sh =75767778σ0 ⋅ l ⋅ T 3λSt ≡WD ⋅ lDNuα=Re ⋅ Pr ρ ⋅ c p ⋅ WSr =Ta ≡f ⋅lWWe μ ⋅ W=σRe79Th =80We =C p ⋅ρ ⋅Wεσ0T 3D ⋅ W 2 ⋅ρσПояснениеКритерий Стефана (Stefan) – число сложного теплообмена, характеризующее радиационную энергию и составляющую за счет теплопроводностиКритерий Шервуда (Sherwood)характеризует меру отношенияпотока массы и молекулярнойдиффузииКритерий Стентона (Stanton) характеризует меру отношения теплового потока на стенке и теплового потока, переносимогодвижущейся средойКритерий Струхала (Strouhal)используется в анализе колебательных явлений в потокеКритерий Тейлора (Taylor) – число капиллярности является меройотношения силы вязкости и силыповерхностного натяжения.
Используется в анализе двухфазныхсред. Иногда называется критерием Вебера – РейнольдсаКритерий Тринга (Thring) – отношение конвективного теплообмена к радиационному, то же,что и число Больцмана (ε – степень черноты поверхности)Критерий Вебера (Weber) – мераотношения инерционной силы исилы поверхностного натяженияпри движении двухфазной средыв трубе диаметром D77СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1.
Головинцов А.Г., Юдаев Б.Н., Федотов Е.И. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Машиностроение, 1970. 470 с.2. Задачник по технической термодинамике и теории тепломассообмена: Учеб. пособие для энергомашиностроит. спец. вузов / В.Н. Афанасьев, С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др.; Под ред. В.И. Крутова, Г.Б. Петражицкого. М.: Высш. шк., 1986. 383 с.3. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. Изд.
5-е, перераб.и доп. М.: Атомиздат, 1979. 416 с.4. Лабораторный практикум по термодинамике и теплопередаче:Учеб. пособие для энергомашиностроит. спец. вузов / В.Н. Афанасьев,А.А. Афонин, С.И. Исаев и др.; Под ред. В.И. Крутова, Е.В. Шишова. М.:Высш. шк., 1988. 216 с.5. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е. М.:Энергия, 1977. 392 с.6. Основы теплопередачи / Б.Н. Юдаев, Н.К. Корнейчук, М.С. Самойлов, Е.И. Федотов. М.: Изд-во МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 1977. 77 с.7. Теория тепломассообмена: Учеб. для техн. ун-тов и вузов /С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов и др.; Под ред. А.И. Леонтьева.2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. 683 с.8. Юдаев Б.Н. Теплопередача: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1973.360 с.78СОДЕРЖАНИЕПредисловие.................................................................................................
3Введение ....................................................................................................... 41. Теплопроводность ................................................................................... 72. Конвективный теплообмен и основы теории подобия......................... 233. Теплопередача..........................................................................................
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
