25 Анология между тепло- и массообменом.
Рассмотрим уравнения энергии, движения и диффузии, описывающие поля температуры, скорости и концентраций в раздельно идущих процессах переноса теплоты, количества движения и вещества. Физические параметры жидкости будем считать постоянными.
Уравнение энергии (без учета диффузионной составляющей теплового потока)
.
(8.9)
Уравнение движения (без учета массовых сил и при безнапорном движении)
.
(8.10)
Уравнение диффузии (без учета термо- и бародиффузии)
.
(8.11)
Уравнения (8.9) – (8.11) по записи аналогичны: они содержат коэффициенты a, v, D, каждый из которых характеризует соответственно перенос теплоты, импульса и вещества. Единицы измерения а, v, D одинаковы – м2/с. При подобных условиях однозначности, при a=v=D расчетные поля температуры, скорости и концентраций будут подобны. В частности, поля температуры и относительных концентраций будут подобны, если a=D.
Аналогия процессов
тепло- и массообмена часто используется
на практике. Если, например, для
теплообмена получено, что Nu=
φ(Re,
Pr),
то, исходя из аналогии процессов
тепло- и массообмена, полагают NuD=ψ(Re,
PrD),
при этом функции φ и ψ считают одинаковыми.
Здесь
–
диффузионное число Нуссельта;
– диффузионное число Прандтля. Эти
числа являются аналогами чисел Nu
и Pr.
Список вопросов
1.Основные понятия и определения конвективного теплообмена. Физические свойства жидкости ,режимы течения,условия прилипания.
2.Диф. уравнения конвективного теплообмна: уравнение теплоотдачи,энергии,движения,неразрывности.Условия однозначности.
3. Гидродинамический и тепловой пограничные слои.
4.Теория подобия.Метод масштабных преобразований.
5.Критерии подобия и критериальные уравнения.
6.Условия подобия физических процессов.
7.Средняя тем-ра.Определяющая тем-ра.Эквивалентный диаметр.
8.Теплоотдача при вынужденном омывании плоской пов-ти.
9.Особенности движения и теплообмена в трубах.
10.Теплоотдача при ламинарном и турбулентном течении жид-ти в трубах.
11.Теплоотдача при вынужденном омывании одиночной круглой трубы .
12.Теплоотдача при поперечном омывании пучков труб.
13.Теплоотдача при свободном движении жид-ти в большом объеме.
14 Теплоотдача при свободном движении в ограниченном пространстве.
15 Общие представления о процессе кипения.Кризисы кипения
16 Теплообмен при кипении жидкости на твердой пов-ти и в трубах.
17 Теплоотдача при капельной и пленочной конденсации
18 Факторы,влияющие на теплоотдачу при корденсациии.
19 Тепловое излучение. Осн понятия и определения.
20 Поглащательная, отражательная, пропускательная способность тела. Абсолютно черное тело.
21 Основные законы теплового излучения: законы Планка,Ламберта. Степень черноты.
22 Основные законы теплового излучения: законы Кирхгофа,Стефана-Больцмана. Степень черноты.
23 Основные понятия массообмена. Закон Фика
24 Испарение жидкости в парогазовую среду. Стефанов поток.
25 Анология между тепло- и массообменом.