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

Конспект лекций по тепломассобменну

.pdf
Скачиваний:
145
Добавлен:
14.06.2019
Размер:
1.2 Mб
Скачать

., . , 2009

-

.

2.2.

-

. , (

) , -

-

. -, . -, , , ( ) – -

.

-

,

.

( ) , -

V, F,

fdV ( p)dF ,

(2.7)

VF

f – , ,

, -

.

(2.7): pdF n pn dF n ( pn)dV pdV .

F F V V

, ,

f p . -

, (

)

 

dv

f p .

(2.8)

d

 

 

 

( ) ,

– 11 –

., . , 2009

,

, .

d

 

 

v .

(2.9)

d

 

 

 

 

d

 

 

vx

 

vy

 

vz

 

,

(2.10)

d

 

 

 

 

 

 

x

y

z

 

 

v

x

 

 

 

 

v

x

 

 

 

v

x

 

 

 

 

v

x

 

 

f

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

v

x

 

 

v

y

 

 

 

v

z

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

,

(2.11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

y

 

 

 

 

v

y

 

 

 

 

v

y

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

f y

 

,

(2.12)

 

 

 

 

 

vx

 

 

 

 

vy

 

 

 

 

 

 

vz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

 

z

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vz

 

 

 

 

 

vz

 

 

 

 

vz

 

 

 

 

v

y

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vy

 

 

vz

 

 

 

 

 

f z

 

.

(2.13)

 

 

vx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

4

 

v

x

 

 

 

 

v

x

 

 

 

 

v

x

 

 

 

 

v

x

 

 

 

 

 

P

 

 

Pxy

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

v

x

 

 

v

y

 

 

 

v

z

 

 

f

x

 

 

 

xx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xz

 

,

(2.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

y

 

 

 

 

v

y

 

 

 

 

 

v

y

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

P

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

f y

 

yx

 

 

 

yy

 

 

 

yz

 

,

(2.15)

 

 

 

 

 

vx

 

 

 

 

vy

 

 

 

 

 

 

vz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

z

 

 

x

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

z

 

 

 

 

 

v

z

 

 

 

 

 

v

z

 

 

 

 

 

v

z

 

 

 

 

 

P

 

Pzy

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

zx

 

 

 

 

 

 

 

 

zz

,

 

 

(2.16)

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

z

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P (Pij ) – .

4 – . ., . . . VI. -

. .: , 1988.

– 12 –

., . , 2009

 

p

0

0

 

 

ˆ

 

0

p

0

 

(2.17)

P

.

 

 

0

0

 

 

 

 

 

p

 

– , ( -

) . , -

, ,

. -

, , -

. -

, (2.16) -

, . ,

, -

 

vi / x j ,

2v / x x

j

, …, i, j = 1, 2, 3; x1 = x, x2 = y, x3 = z. -

i

i

 

.

,

x, y,

, , -

-

y

xy

vx

,

(2.18)

 

 

y

 

-

.

, (2.18),

.

, (

),

, .

, . vi / x j v j / xi

v . ,

(2.18). , , -

– 13 –

., . , 2009

 

 

 

v

 

 

v j

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

j i,

 

 

 

 

 

 

 

 

x j

 

 

xi

 

 

 

(2.19)

ij

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

i

 

 

 

 

v

 

j i.

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– ( ), -

, -

. ˆ ij

P (P )

, -

(2.17) ˆ ( ij ) .

,

,

.

 

 

dv

f p 2v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( v) .

(2.20)

d

 

 

 

 

 

 

 

3

 

(2.20)

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, =const, v 0 ,

 

 

 

v

(v )v fm

1

p 2 v ,

(2.21)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fm f / – , ;

/ – -

.

 

 

 

 

 

2.3.

-

.

dS Q /T ,

(2.22)

– 14 –

., . , 2009

Q – , -( ) .

. S – -

,

(2.5). s ( /( 3 )),

s – ( /( )).

 

s ( sv J S )

qV

,

(2.23)

t

 

 

T

 

sv – ; JS – ( -

) ; qV – ; –

,

) .

(2.32) -

Q , , (2.22)

1

q

 

1

 

Q

 

dS

.

(2.24)

 

 

 

 

T V

T dVd

 

dVd

 

, qV

,

, , -

. , . -

, , -

, . -

« » , qV.

(2.22) , -

q, ,

J S

q

,

(2.25)

 

 

T

 

JQ T .

( -

) , ,

, – . , -

,

– 15 –

., . , 2009

q

1

 

1

ij

vi

,

(2.26)

 

 

 

x j

 

 

 

 

T T

 

 

 

 

 

 

ij

vi

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vi

 

 

 

 

vi

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.27)

ij x

j

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

v

i

v

x

 

2

v y

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ij

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

(2.28)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x j

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.26) (2.23) ,

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

q

 

1

 

 

 

s

 

 

( v)

 

 

 

 

v s

 

q

 

 

 

 

q

V

q

 

 

 

.

 

 

t

 

 

 

 

T

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T T

 

 

 

T T

 

, ,

. -

,

 

ds

s

 

( T ) qV .

(2.29)

T

 

T

 

v s

dt

t

 

 

 

 

 

-

Tds dh pd (1/ ) c p dT ( h / p)T d (1/ ) pd (1/ ) ,

1/ – .

– 16 –

., . , 2009

 

1

v2

 

 

pd

 

d

 

 

,

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

– .

(2.29)

T

 

v2

 

 

 

c p ( h / p)T

 

v T d

 

 

 

 

( T ) qV . (2.30)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

(1/ )( / T ) p – .

( h / p)T .

-

, (p const, Tds c p dT ). -

const, (2.29)

T

v T a 2T

qV

.

(2.31)

 

 

t

c p

 

a /( c p ) – .

2.4.

-

( , ) -

, v, ,

p T.

, (p,

T). , , -

,

( h / p)T , (2.30).

 

 

p RT ,

(2.32)

R – .

-

, =const.

17 –

., . , 2009

. , ,

0 1 (T T0 ) ,

(2.33)

0 T0, – -

( T=T0).

2.5.

, , -

,

v(x, y, z, ) , T (x, y, z, ) , (x, y, z, ) p(x, y, z, ) . -

, , -

, .

(cp, , , , .), fm -

qV m.

-

, (

).

-

v(x, y, z, 0) , T (x, y, z, 0) , (x, y, z, 0) p(x, y, z, 0) .

– ,

) , ,

. ,

. ,

, ( -

). -

.

.

-

, -

, .

I-

F ( )

, . T (xF , yF , zF , ) , -

xF, yF, zF F.

II-

 

T

(xF , yF , zF , ) . ,

 

 

n

 

 

– 18 –

., . , 2009

.

III-

, .

T

(Tw T f ) , (2.34)

n w

, ( T / n)w

( -

).

(2.34), -

, -

, ,

 

qw

.

(2.35)

(Tw T f )

 

 

 

.

. -

. ,

-. , -, ,

.

 

T

 

T

,

(2.36)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n w

 

n f

 

 

, ( T / n) f

-

.

(2.34) (2.35)

/ ,

.

-

– 19 –

., . , 2009

.

, , ,5

-

, . .

, -

.

,

– .

, -

.

, -

. -

-

, ,

. -

.

-

, ,

, -

.

2.6. ,

, , -

 

 

' .

(2.37)

v, T,

; ' – -

.

1 d , (2.38)

,

-

5 .: . : . . .:

, 1958.

– 20 –