49 . Теплопроводность при граничных условиях III рода. Цилиндрическая стенка.

Цилиндриче­ская стенка разделяет две среды с по­стоянными температурами Г, и Т₂. По­стоянными принимаются и коэффици­енты теплоотдачи. Плотность теплового потока, проходящего через цилиндри­ческую стенку, находится по следую­щим формулам:

теплоотдача на внутренней поверх­ности:

распространение тепла в стенке:

теплоотдача на внешней поверхности цилиндрической стенки:

Находим разности тем­ператур и, складывая их почленно, по­лучаем:

_{Где - наз линейным коэф теплопередачи [Вт/(м*К)]}

Уравнение теплопередачи через ци­линдрическую стенку имеет вид:

50. Теплопроводность при граничных условиях III рода. Шаровая стенка.

Полая шаровая по­верхность разделяет горячую и холод­ную среды с постоянными температу­рами T₁, и T₂. Считается, что коэффи­циенты теплоотдачи со стороны обеих сред α₁, и α₂ не изменяются.

Из условия постоянства теплового потока при стационарном режиме опре­делим его по следующим формулам (Вт):

_Решая эти уравнения относительно разностей температур и складывая их, находим тепловой поток:

_или

_Где

_{Величину, обратную k, - наз общим термическим сопротивлением шаровой стенки.}

51.Критерии гидродинамического подобия, критерии Фруда, Эйлера, Рейнольдса.

_{Общая задача гидродинамики вязкой несжимаемой жидкости сводится к решению системы дифференциальных уравнений движения:}

_{и уравнения неразрывности:}

_{где u, v, w – проекции вектора скорости на оси координат; X, Y, Z – проекции вектора напряжений массовых сил на оси координат; r – плотность жидкости; р – давление; – коэффициент кинематической вязкости жидкости (m – коэффициент динамической вязкости жидкости)} – оператор Лапласа.

_{Для решения этой системы уравнений необходимо задать начальные (для неустановившегося течения) и граничные условия. Наиболее распространенным граничным условием для течений вязкой жидкости является условие “прилипания”, согласно которому относительная скорость движения жидкости на границе соприкосновения ее с поверхностью твердого тела равна нулю.}

_{Точные решения уравнений движения (уравнений Навье – Стокса) получены лишь для простейших течений, для которых можно предсказать заранее характер траекторий частиц жидкости.}

_{Для большинства задач, представляющих практический интерес, используют приближенные уравнения, полученные из полных путем отбрасывания слагаемых, имеющих в рассматриваемом случае несущественное значение. К числу такого рода решений относят решения задач о пограничном слое и о медленных движениях жидкости. Последние справедливы для течений, в которых роль сил инерции по сравнению с силами вязкости пренебрежимо мала. Например, сопротивление шара радиусом r0 при равномерном прямолинейном движении со скоростью} в неограниченном объеме несжимаемой вязкой жидкости при условии определяют по формуле Стокса

_{Основными критериями гидродинамического подобия являются:}

_{– критерий Фруда;}

_{– критерий Рейнольдса;}

_{– критерий Эйлера.}

52. Конвективный теплообмен. Свойства жидкости, влияющие на теплообмен.

Конвективный теплообмен – совместный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью.

На формирование и интенсивность тепло­вых потоков между стенкой и жид­костью влияют физические свойства жидкости, режим движения и размеры поверхности тела, обтекаемой жид­костью. Из многообразия физических свойств жидкости наибольшее влияние на теплообмен оказывают следующие параметры жидкости: плотность ρ, ди­намическая вязкость µ, коэффициент теплопроводности λ, температуропро­водность а и удельная теплоемкость с.

В зависимости от того, изменяется ли плотность жидкости при ее движе­нии или нет, различают сжимаемые и несжимаемые жидкости. Сжимаемость капельных жидкостей незначительна и ею, как правило, пренебрегают. Газы являются сжимаемыми жидкостями.

Все реальные жидкости характери­зуются вязкостью — внутренним тре­нием, т. е. свойством оказывать со­противление перемещению одной их ча­сти относительно другой. Вязкость за­висит от давления и температуры.