Оглавление

Предисловие ……………………………………………………………………... 12

Введение ………………………………………………………………………...... 14

Часть I. Теоретические основы

Глава 1. Механизмы и уравнения переноса субстанций …………………... 18

1.1. Механизмы переноса ……………………………………………….......... 18

1.1.1. Молекулярный механизм ………………………………………... 18

1.1.2. Конвективный механизм ………………………………………… 22

1.1.3. Турбулентный механизм ………………………………………… 23

1.2. Условия макроскопического проявления и направление

процессов переноса ……………………………………………………... 26

1.3. Уравнения переноса ……………………………………………………... 28

1.3.1. Перенос массы ……………………………………………………. 28

1.3.2. Перенос энергии ………………………………………………….. 34

1.3.3. Перенос импульса ………………………………………………... 36

Контрольные вопросы ………………………………………………….……. 40

Вопросы для обсуждения ……………………………………………………. 41

Глава 2. Законы сохранения ……………………………………………........... 42

2.1. Закон сохранения массы ………………………………………………… 42

2.1.1. Интегральная форма закона сохранения массы……...…………. 42

2.1.2. Локальная форма закона сохранения массы……………………. 43

2.2. Закон сохранения энергии ……………………………………………… 48

2.2.1. Интегральная форма закона сохранения энергии……………… 48

2.2.2. Локальная форма закона сохранения энергии………..………… 50

2.3. Закон сохранения импульса ……………………………………….......... 52

2.3.1. Интегральная форма закона сохранения импульса…………….. 52

2.3.2. Локальная форма закона сохранения импульса……..………….. 53

2.4. Исчерпывающее описание процессов переноса ……………………….. 55

2.4.1. Условия однозначности ………………………………….………. 55

2.4.2. Поля скоростей, температур и концентраций,

понятие о пограничных слоях …………………………………... 56

2.4.3. Аналогия процессов переноса ……………………………............ 58

Контрольные вопросы ………………………………………………………... 58

Вопросы для обсуждения ……………………………………………………. 59

Глава 3. Моделирование ……………………………………………………….. 60

3.1. Математическое моделирование ………………………………………... 61

3.2. Физическое моделирование ……………………………………………... 63

3.2.1. Теория подобия …………………………………………………… 64

3.2.2. Основные этапы физического моделирования …………………. 68

3.3. Проблема масштабного перехода при проектировании

промышленных аппаратов ……………………………………………… 69

3.4. Моделирование гидродинамической структуры потоков в

аппаратах ………………………………………………………………… 70

3.4.1. Структура потоков и ее характеристики ………………………... 70

3.4.2. Математическое моделирование структуры потоков ………….. 72

3.4.3. Физическое моделирование структуры потоков ……………….. 81

Контрольные вопросы ………………………………………………………... 86

Вопросы для обсуждения ……………………………………………………. 87

Глава 4. Межфазный перенос субстанций ………………………….………... 88

4.1. Уравнения массо-, тепло- и импульсоотдачи ………………………….. 89

4.1.1. Локальная форма уравнений …………………………………….. 89

4.1.2. Интегральная форма уравнений ………………………………… 93

4.1.3. Влияние структуры потока в аппарате на движущую силу

процесса ……………………………………………..…………… 94

4.2. Нахождение коэффициентов массо-, тепло- и импульсо-

отдачи, подобие соответствующих процессов ………………………... 97

4.3. Аналогия процессов массо-, тепло- и импульсоотдачи ……………… 105

4.4. Уравнения массо-, тепло- и импульсoпередачи ..…………………….. 108

4.4.1. Локальная форма уравнений……………………………............. 108

4.4.2. Интегральная форма уравнений ……………...………………... 112

Контрольные вопросы ……………………………………………………… 116

Вопросы для обсуждения ……………………………………………..……. 116