Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Конспект лекций по тепломассобменну

.pdf
Скачиваний:
142
Добавлен:
14.06.2019
Размер:
1.2 Mб
Скачать

., . , 2009

.

, – .

(2.38) -

.

.

-

.

:

1

 

 

d

 

,

 

 

(2.39)

 

 

 

 

1

(

)d

 

,

(2.40)

 

 

 

 

1

' d 0 , (2.41)

( , ,

.)

-

( =const). , -

( <0,25)

. -

( ) .

. -

,

x .

(2.21) x -

 

v

x

 

 

(v2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

x

 

vy

 

p

2v

 

 

 

 

 

 

 

 

(v

y

v

x

) v

 

 

 

 

 

 

 

x

, (2.42)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

y

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

x

 

 

vy

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.43)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.37) -

– 21 –

., . , 2009

vx

 

x vx ' vy vy ' ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

vx '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2vx vx ' (vx ')

 

(vy 'vx vy 'vx ')

 

 

 

 

 

 

 

 

vx

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

2 (

 

x vx ') .

(2.44)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

p

 

v

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

(vx ')

 

 

 

 

 

 

 

vx

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.39)–(2.41), ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

y

'v

' .

 

 

 

 

 

 

 

y

 

x

 

y

 

 

 

 

=const,

(2.45)

y,

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

y

'v

' 0 ,

(2.46)

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

y

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

T vy 'vx ' -

.

« » -

 

 

 

 

T T /( vx / y) vy 'vx ' /( vx / y) .

(2.47)

(2.47),

, -

. -

-

, , -

. -

.

(2.31) -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v T

 

( T

c p v'T ') .

(2.48)

 

 

 

 

 

c p

 

– 22 –

., . , 2009

qT c p v'T '

– .

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c p v'T '

(2.49)

 

 

 

 

 

 

 

 

qT T T

.

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

(D

 

 

 

')

m

,

 

C

(2.50)

 

 

 

 

 

v'C

 

 

C

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JT v'C' DT

C

,

(2.51)

DT .

– 23 –

., . , 2009

3.

,

. -

, -

,

.

-

, . -

, -

, – . -

, -

.

6 -

, , -

.

, -

.

, .

.

-

, . -

( -

). ,

,

. -

, -

. ,

.

-

-

, .

, , -

, , .

. ,

6 « »,

.

– 24 –

., . , 2009

.

, -

, .

. , -

.

, -

, :

1)( )

;

2),

. -

, ;

3).

:

1)(

) .

2),

, ,

, .

3),

.

, -

, -

: 0, l0, v0 , T0,

p0. -

( )

-

.

, -

(2.21) (2.31),

.

.

:

~

 

2

~

~ ~

~

 

p0

~~

 

v0

~

2~

 

v0 v

 

v0

 

 

 

 

 

 

 

 

(v

)v

gg

 

 

p

 

 

 

v ,

(3.1)

 

~

l0

l0

2

0

 

 

 

 

 

 

 

l0

 

 

 

~ -

, g – , ~ – , - g

.

– 25 –

., . , 2009

(3.1)

 

v02 / l0 , -

 

 

 

 

 

 

 

~

~

~ ~

gl0

~

 

p0

~~

 

~

2~

 

 

l0 v

 

 

 

 

 

 

 

(v

)v

 

 

g

 

 

 

 

p

 

 

 

v .

(3.2)

 

~

v

2

v

2

 

 

v0 0

 

 

0

 

 

0

 

 

l0v0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.2) -

, -

, – .

(2.28)

l 2

~

 

v l

 

 

~ ~ ~

 

~

 

 

T

 

0

~

2

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(v

)T

T .

(3.3)

 

~

a

 

a 0

 

 

 

 

 

 

 

,

. -

(2.34) (2.36)

,

:

 

~

 

l

 

~

~

 

 

T

 

0

 

 

 

 

 

(T

 

T ) ,

(3.4)

~

 

 

f

 

 

 

 

w

 

 

n

 

 

 

 

 

, , .

, (3.2)–(3.4)

, .

7

Ho

v0 0

(3.5)

l0

 

 

.

Fr

gl0

(3.6)

v2

 

 

0

 

7 .

– 26 –

., . , 2009

.

 

 

Eu

p0

 

 

(3.7)

v2

 

 

 

0

 

 

 

.

 

 

 

Re

v0l0

 

(3.8)

 

 

 

 

 

.

, -

. ,

, . -

.

Fo

a 0

(3.9)

l02

(

– ).

Pe

v0l0

(3.10)

a

 

 

-

.

Nu

l0

(3.11)

 

-

-

– 27 –

., . , 2009

l0 .8

. -

, , , . -

, -

, , -

~ ~ ~ ~

, P

, P , ...) .

(3.12)

Nu Nu(Ho, Fr, Eu, Re, Fo, Pe, x, y, z ,

 

1

2

 

P1, P2, … – , , ,

.

,

,

(3.12).

, Ho, Fr, Eu, Re Pe -

. (3.12) ,

,

.

,

, -

. -

, -

(3.5)–(3.10). .

Ga Re2

v l

0

2

gl

0

 

gl 3

 

Fr

0

 

 

 

0

(3.13)

 

 

v2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

.

Ar Ga

 

 

gl03

 

 

(3.14)

 

 

 

 

2

 

.

, -

8 -

Bi= l0/ , l0

( ).

.

– 28 –

., . , 2009

.

/ T ,

1

(3.15)

T p

,

Gr

gl03 T

(3.16)

2

 

 

.

1/ T ,

: Gr

gl03 T

 

gl03

 

T

.

2

 

 

 

 

2 T

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

Pr Pe / Re / a

(3.17)

, -

( ).

/ T Pr .

( Pr=0,67, -

Pr=0,72, Pr=0,8, Pr=1),

, , ,

Pr<<1.

-

,

Ra Gr Pr .

(3.18)

,

St

Nu

 

 

 

 

 

 

 

qw

 

,

(3.19)

Re Pr

c

v

c

p

v

(T

T )

 

 

 

 

p 0

 

 

0

f

w

 

– 29 –

., . , 2009

qw , -

T f Tw .

M

v0

,

(3.20)

 

a

a – . ,

M>0,25.

, , -

.

Ho Fo.

-

,

– , – , -

.

-

,

. , -

.

-

, ,

, , -

, ,

.

[l]=L, [ ]=T, [m]=M [T]= .

, -

Nu Nu(Re, Pr) -

.

,

D, v , , , -

cp.

: [ ]=MT-3 -1, [D]=L, [ v ]=LT-1, [ ]=L-3M, [ ]=L-1MT-1, [ ]=LMT-3 -1, [cp]=L2T-2 -1.

kDa vb c d ec pf ,

(3.21)

– 30 –