Раздел 2. Базовые модели механизмов переноса импульса, теплоты и массы в однофазных и многофазных средах

Лекции № 4, 5 − 4 часа.

Механизм процессов переноса импульса, теплоты и массы в неподвижных средах и ламинарных потоках сжимаемых и несжимаемых жидкостей. Вязкость, теплопроводность и молекулярная диффузия. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Самодиффузия и бародиффузия.

Практические занятия № 3,4 − 4 часа.

Решение задач по течению ньютоновских и неньютоновских жидкостей по трубопроводу в условиях ламинарного режима.

Самостоятельная работа студентов − 10 часов.

Работа с литературой: [1] − стр. 183−199; [3] − стр. 15−47; 53−544.

Лекции № 6, 7 − 4 часа.

Конвективные механизмы переноса импульса, теплоты и массы. Уравнения теплопроводности и конвекционного переноса. Взаимосвязь конвекции и турбулентности.

Практические занятия № 5,6 − 4 часа.

Решение задач по теме перенос теплоты теплопроводностью.

Самостоятельная работа студентов − 10 часов.

Работа с литературой: [1] − стр. 276−289.

Лекции № 8, 9 − 4 часа.

Перенос массы вещества. Молекулярная и турбулентная диффузия. Первый и второй законы Фика. Основное уравнение массопередачи. Коэффициенты массопередачи и массоотдачи.

Практические занятия № 7,8 − 4 часа.

Решение задач по теме молекулярная диффузия. Расчет коэффициентов молекулярной диффузии в системах газ-жидкость и жидкость-жидкость.

Самостоятельная работа студентов − 10 часов.

Работа с литературой: [4] − стр. 785−797; [5] − стр. 20−65; [7] − стр. 486−502.

Лекции № 10, 11 − 4 часа.

Модели турбулентности. Гипотеза Буссинеска и модель Прандтля. Понятие пути перемешивания. Коэффициенты турбулентной вязкости. Ограничения гипотезы Прандтля.

Лекции № 12, 13 − 4 часа.

Обзор моделей затухания турбулентных пульсаций в пристенном слое. Модификация гипотезы Прандтля. Уравнения затухания турбулентных пульсаций, основанные на послойных и непрерывных законах.

Лекции № 14−16 − 6 часов.

Аналогия механизмов переноса в турбулентных потоках. Турбулентные числа Прандтля, Шервуда и Шмидта. Коэффициент турбулентной диффузии.

Практические занятия № 9−11 − 6 часов.

Решение задач по теме лекций № 12−20.

Самостоятельная работа студентов − 12 часов.

Работа с литературой: [2] − стр. 53−76; [5] − стр. 117−147.

Лекции № 17−20 − 8 часов.

Модели переноса импульса, теплоты и массы, основанные на аналогии этих процессов. Аналогия Рейнольдса. Модифицированные модели переноса Ван-Драйста, Тилдели и Сильвера, Данквертца, Марчелло и Тура и другие. Эмпирические корреляции для оценки Pr_t.

Самостоятельная работа студентов − 10 часов.

Работа с литературой: [5] − стр. 171−197; [1] − стр. 535−580; [2] − стр. 97−113.

Лекции № 21−23 − 6 часов.

Модели переноса через деформированную поверхность контакта фаз. Основные представления механизмов переноса, основанные на гипотезах Кинга, Кишиневского, Тишина.

Самостоятельная работа студентов − 10 часов.

Работа с литературой: [1] − стр. 462−467; [5] − стр. 169−226.

Лекции № 24−26 − 6 часов.

Модели переноса, основанные на концепции обновления межфазной поверхности. Физические представления и математическое описание.

Практические занятия № 12, 13 − 4 часа.

Решение задач по массопереносу с использованием моделей переноса, основанных на концепциях аналогии между импульсом, теплотой и массой.

Самостоятельная работа студентов − 10 часов.

Работа с литературой: [5] − стр. 182−197; [2] − стр. 114−122.

Лекции № 27−30 − 8 часов.

Модели механизмов переноса, основанные на пенетрационной теории и пленочно-пенетрационной концепции переноса.

Практические занятия № 14−17 − 8 часов.

Решение задач по переносу теплоты и массы с использованием моделей обновления поверхности контакта фаз и пленочно-пенетрационной модели.

Самостоятельная работа студентов − 10 часов.

Работа с литературой: [2] − стр. 123−129; [5] − стр. 204−221.

Лекции № 31, 32 − 4 часа.

Модели механизмов переноса импульса, теплоты и массы с учетом сопротивления поверхности переноса.

Практические занятия № 18−20 − 6 часов.

Решение задач по переносу теплоты и массы с учетом сопротивления на поверхности контакта фаз.

Самостоятельная работа студентов − 10 часов.

Работа с литературой: [2] − стр. 130−143; [5] − стр. 208−221.

Лекции № 33−37 − 10 часов.

Модели механизмов переноса импульса, теплоты и массы, учитывающие конвекционные эффекты. Обобщенная конвекционно-диффузионная модель пенетрадиционной теории. Ячеечная модель.

Практические занятия № 21−23 − 6 часов.

Решение задач с использованием моделей переноса теплоты и массы, учитывающих конвекционные эффекты.

Самостоятельная работа студентов − 14 часов.

Работа с литературой: [2] − стр. 152−179.

Лекции № 38−39 − 4 часа.

Современные направления развития исследований в области вопросов переноса импульса, теплоты и массы. Обзор последних исследований.

Самостоятельная работа студентов − 30 часов.

Работа с новой научно-технической литературой по теме современные направления в развитии исследований в области тепло-массопереноса. Обзор последних исследований по материалам периодических изданий. Написание реферата.