Цикл опд
1. Режим течения жидкости (ламинарное, турбулентное)
Многочисленные наблюдения течений жидкостей выявили существование двух принципиально различных режимов течения, которые называются ламинарным и турбулентным. Эти режимы различаются характером движения отдельных частиц жидкости.
При ламинарном течении траектории частиц жидкости представляют собой плавные, четко определяющие собой движение отдельных слоев жидкости. Ламинарное течение еще называется слоистым. Из слоя в слой частицы жидкости не переходят.
С увеличением скорости ламинарный режим течения становится неустойчивым. При достижении некоторой критической скорости Vкр имеющиеся в нем малые возмущения скорости начинают развиваться и режим течения становится турбулентным. При турбулентном режиме отдельные частицы жидкости движутся по хаотическим траекториям, в том числе и поперек основного потока. Последнее обеспечивает интенсивное перемешивание жидкости.
Средняя скорость течения в трубе при ламинарном режиме Vср = 0,5Vmax
П
ри
турбулентном течении профиль осредненных
скоростей более полный (рис.5.1б)
Vср = 0,8Vmax. В средней части трубы скорости частиц практически постоянны по всему сечению и только в узком слое возле стенок спадают до нуля на них вследствие того же прилипания. Такой характер профиля скоростей обусловливается интенсивным перемешиванием жидкости в трубе при турбулентном течении и выравниванием осредненных скоростей частиц в потоке.
Re<2300 – ломинарный режим
2.Понятие Теплопроводности
Теплопроводность – перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия составляющих его частиц. Приводит к выравниванию температуры тела. Количество энергии определяется как плотность теплового потока, пропорционально градиенту температуры.
Закон Фурье.
Количество
теплоты dQ,
переносимое за время dt
через площадку вы в направлении нормали
к этой прощадке в сторону убывания
температуры пропорционально градиенту
температуры
,
т.е. от горячей области к холодной.
3.Виды теплообмена
Теплопроводность- это способность вещества пропускать через свой объём тепловую энергию, а также количественная оценка этой способности (также называется коэффициентом теплопроводности). Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передается из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием теплорода от одного тела к другому. Однако более поздние опыты, в частности, нагрев пушечных стволов при сверлении, опровергли реальность существования теплорода как самостоятельного вида материи. Соответственно, в настоящее время считается, что явление теплопроводности обусловлено стремлением занять состояние более близкое к термодинамическому равновесию, что выражается в выравнивании температуры.
Конвекция (от лат. convectio — принесение, доставка) — явление переноса теплоты в жидкостях, газах или сыпучих средах потоками самого вещества (неважно, вынужденно или самопроизвольно). Существует т. н. естественная конвекция, которая возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании в поле тяготения. При такой конвекции, нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают вверх, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и погружаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова. При некоторых условиях процесс перемешивания самоорганизуется в структуру отдельных вихрей и получается более или менее правильная решётка из конвекционных ячеек. Различают ламинарную и турбулентную конвекцию. Естественной конвекции обязаны многие атмосферные явления, в том числе, образование облаков. Благодаря тому же явлению движутся тектонические плиты. Конвекция ответственна за появление гранул на Солнце. При вынужденной (принудительной) конвекции' перемещение вещества обусловлено действием каких-то внешних сил (насос, лопасти вентилятора и т. п.). Она применяется, когда естественная конвекция является недостаточно эффективной. Конвекцией также называют перенос теплоты, массы или электрических зарядов движущейся средой.
Тепловое излучение. В нагретых телах часть внутренней энергии вещества может превращаться в энергию излучения. Поэтому нагретые тела являются источниками электромагнитного излучения в широком диапазоне частот. Это излучение называют тепловым излучением. Эксперименты показывают, что тепловое излучение имеет непрерывный спектр. Это означает, что нагретое тело испускает некоторое количество энергии излучения в любом диапазоне частот или длин волн. Распределение энергии излучения тела по спектру зависит от температуры тела. При этом для всех тел с увеличением температуры максимум энергии излучения смещается в коротковолновый участок спектра, а общая энергия излучения возрастает.