4 Вопрос. Основные характеристики потока. Виды движения. Режимы движения.

Виды движения: Неустановившееся движение – такое, при котором в любой точке потока скорость движения и давление с течением времени изменяются, т.е. u и P зависят не только от координат точки в потоке, но и от момента времени, в который определяются характеристики движения т.е.:

и  . Установившееся движение – такое, при котором в любой точке потока скорость движения и давление с течением времени не изменяются, т.е. u и P зависят только от координат точки в потоке, но не зависят от момента времени, в который определяются характеристики движения:

и  ,

и, следовательно,  ,  , , .Режимы движения:Ламина́рное тече́ние—течение,при котором жидкость или газ перемещается слоями без перемешивания и пульсаций (то есть беспорядочных быстрых изменений скорости и давления). турбуле́нтное тече́ние — явление, заключающееся в том, что при увеличении скорости течения жидкости или газа в среде самопроизвольно образуются многочисленные нелинейные фрактальные волны и обычные, линейные различных размеров, без наличия внешних, случайных, возмущающих среду сил и/или при их присутствии.

5 Вопрос. Закон переноса массы, энергии и импульса.

Массы-первым законом Фика:

→

Q_мС­­ = - D grad C, D-коэф.молекулярной диффузии,м­2/с

Энергии-законом Фурье:

→

Q_мt =-λ grad t, где λ- коэф.теплопроводности

Импульса(с учетом закона внутреннего трения Ньютона)

→ →

Q_мw = -μ grad w

6 Вопрос. Основные уравнения переноса субстанций. Механизмы переноса.

Основное уравнение переноса субсанций- →

∂φ⁄∂τ = - div q +γ

Механизмы переноса: 1) молекулярным, т. е. переносом, возникающим в результате стрем¬ления системы к термодинамическому равновесию, отклонения от которого объясняются неоднородностью поля потенциала; 2) мак¬роскопическим —конвективным переносом, вызванным наличием по¬ля скоростей жидкости в объеме V.

7 Вопрос: уравнение непрерывности потока

→

∂ρ⁄∂τ+div wρ = 0

8 Вопрос: Уравнение переноса массы, энергии и импульса( Навье-Стокса)

Перенос импульса для оси z- ρdw_z/dτ= -∂p/∂z – ρg + μ ²w_z

Для оси х- ρdw_x/dτ= -∂p/∂z – ρg + μ ²w_x

Для оси y- ρdw_y/dτ= -∂p/∂z – ρg + μ ²w_y

͢͢ ͢ ͢

Перенос массы: ∂c∕∂τ+ wgrad c=D▼²c Перенос энергии: ∂t/∂τ+t div w+w grad t =a ²t

9 Вопрос: Моделирование химико-технологических процессов. Виды, константы и инварианты подобия.

Виды: -геометрическое подобие предполагает, что сходственные размеры натуры и модели параллельны, а их отношение выраж-ся постоянной величиной; D₁/D₂=L₁/L₂=l₁/l₂=…а₁=const

- временное подобие предполагает,что сходственные точки или части геометрически подобных систем,двигаясь по геометрически подобным траекториям, проходят геометрически подобные пути в промежутки времени, отношение которых яв-ся постоянной величиной. T₁/T₂=τ₁/τ₂=a_τ

Подобие физических величин включает подобие не только физических констант, но и совокупности значений физических величин, или полей физических величин. Таким образом, при соблюдении геометрического и временного подобия будет соблюдаться также подобие полей скоростей, температур, концентраций и других физических величин, т.е. w₁/w₂=a_w, t₁/t₂=a_t; c₁/c₂=a_c – константы.

Инварианты подобия, представляющие собой отношения однородных величин, называют симплексами**, или параметрическими критериями*** (например, отношение L1/D1 - геометрический симплекс). Инварианты подобия, выраженные отношением разнородных величин, называют критериями подобия. Обычно их обозначают начальными буквами имен ученых, внесших существенный вклад в данную область знания (например, Re-число, или критерий, Рейнольдса).