Теплоотдача при различных тепловых граничных условиях на обтекаемой поверхности
Основные понятия:
Конвекция – макро перемещение среды, когда объемы жидкости переносятся со скоростями много больше, чем скорость диффузии.
Конвективный теплообмен – это совместный перенос теплоты теплопроводностью и конвекцией. Конвекция может иметь место в жидкостях, газах и расплавленных металлах. Различают свободную (естественную) конвекцию – движение жидкости из-за разности плотностей ее нагретых и холодных слоев и вынужденную – под воздействием внешних сил (насоса - для жидкостей, вентилятора или компрессора – для газов.
Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена включают: уравнение сохранения массы (уравнение неразрывности), три уравнения (проекции импульса на 3 координаты), уравнение сохранения тепловой энергии. Всего 5 уравнений. Неизвестными в этих уравнениях являются: , , , , .
Уравнение неразрывности:
, | (9.1) |
или
. | (9.2) |
Для несжимаемой жидкость и уравнение неразрывности принимает вид:
. | (9.3) |
Уравнение движения:
(9.4) |
Или в дифференциальной форме:
(9.5) |
Здесь слева инерционные силы справа соответственно гравитационные силы; силы давления; силы вязкости.
Уравнение энергии:
(9.6) |
В дальнейшем будем рассматривать несжимаемые двухмерные стационарные течения без внутренних источников. Уравнения будут записываться в приближении пограничного слоя.
Уравнение неразрывности
. | (9.7) |
Уравнения движения
. | (9.8) |
Уравнение энергии:
. | (9.9) |
Дата добавления: 2017-10-04; просмотров: 1032;