29) Безразмерные переменные (числа подобия) и уравнения подобия.
Критерий подобия — безразмерная величина, составленная из размерных физических параметров, определяющих рассматриваемое физическое явление. Равенство всех однотипных критериев подобия для двух физических явлений и систем — необходимое и достаточное условие физического подобия этих систем.
Критерии подобия, представляющие собой отношения одноимённых физических параметров системы (например, отношения длин), называются тривиальными и при установлении определяющих критериев подобия обычно не рассматриваются: равенство их для двух систем является определением физического подобия. Нетривиальные безразмерные комбинации, которые можно составить из определяющих параметров, и представляют собой критерии подобия.
Основными
критериями подобия процессов теплопередачи
между жидкостью (газом) и обтекаемым
телом являются число
Прандтля
,
число
Нуссельта
,
число
Грасгофа
,
а также число
Пекле
и
число
Стэнтона
.
Здесь
—
коэффициент
теплоотдачи[источник не указан 534 дня],
—
коэффициент теплопроводности,
—
удельная
теплоёмкость
жидкости или газа при постоянном
давлении,
—
коэффициент
температуропроводности,
b — коэффициент
объёмного расширения,
—
разность температур поверхности тела
и жидкости (газа).
30) Лучистый теплообмен, радиационный теплообмен, осуществляется в результате процессов превращения внутренней энергии вещества в энергию излучения, переноса энергии излучения и её поглощения веществом. Протекание процессов Л. т. определяется взаимным расположением в пространстве тел, обменивающихся теплом, свойствами среды, разделяющей эти тела.
Лучистый поток, или поток излучения, характеризует мощность излучения, определяемую отношением лучистой энергии, переносимой излучением в данном направлении, ко времени переноса, значительно превышающему период электромагнитных колебаний. Лучистый поток измеряется в ваттах, в случае монохроматического излучения - в квантах в секунду.
Спектральная плотность излучения — характеристика спектра излучения, равная отношению интенсивности (плотности потока) излучения в узком частотном интервале к величине этого интервала. Является применением понятия спектральной плотности мощности к электромагнитному излучению.
Разница между собственным излучением тела и встречным излучением атмосферы называется эффективным излучением. Его значение и выражает действительный поток тепла от Земли или воды к атмосфере. В отдельных случаях может быть поток тепла и от атмосферы к Земле, например, при поступлении морского теплого воздуха на холодную материковую поверхность зимой.
Результирующее излучение представляет собой разность между лучистым потоком, получаемым данным телом, и лучистым потоком, который оно посылает в окружающее его пространство. Результирующий поток может быть найден различными способами в зависимости от расположения условной расчетной поверхности.
Лучистый теплообмен-перенос энергии в пространстве электромагнитным излучением от одного тела к другому и соответствующий процесс взаимопревращения их внутренней энергии в энергию электромагнитных волн.
При расчете лучистого теплообмена между телами большое значение имеет результирующее излучение, представляющее собой разность между лучистым потоком, получаемым телом, и лучистым потоком, который оно испускает в окружающее пространство.