* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ГЛАВА
111
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
ОБЩИЕ Основные СВЕДЕНИЯ теплопередачи Методы подобия и размерности При изучении процессов теплообмена б о л ь ш у ю роль играет эксперимент. Т е о рия подобия и размерности указывает рациональный метод постановки экспе риментальных исследований и обобщения их результатов. Физический процесс выражается ма тематически с помощью уравнений про цесса (обычно дифференциальных, инте гральных или интегро-дифференциаль ных) и краевых условий (см., например, стр. 125). В общем случае уравнения процесса и краевые условия связывают величины следующих категорий: зависимые пере менные (т. е. искомые величины), неза висимые переменные (координаты, время) и постоянные (т. е. величины, не зависящие от координат и времени). Постоянные величины предполагаются известными, т. е. ранее заданными. Всякое физическое уравнение является полным, т. е. может быть приведено к безразмерному виду. Уравнения процесса и краевые у с л о вия, будучи приведены к безразмерному виду, содержат безразмерные величины, называемые критериями подобия. Кри терии подобия могут быть комплексами. т. е. произведениями размерных величин в некоторых степенях (положительных или отрицательных) или симплексами, т. е. отношениями двух однородных ве личин. Однородными называются вели чины, имеющие одинаковую размерность, одинаковый физический смысл и отли чающиеся только числовыми значениями. Критерии могут рассматриваться как новые безразмерные переменные и но вые безразмерные постоянные. Критерии, составленные из независимых перемен ных и постоянных величин или т о л ь к о из постоянных величин, называются определяющими. Критерии, содержащие
процессы
Передача тепла или теплообмен — самопроизвольный процесс передачи внутренней энергии от тел (или частей тела) с большей температурой к телам (или частям тела) с меньшей темпера турой. Передача тепла осуществляется теплопроводностью, конвекцией тепла и тепловым излучением. Теплопроводность процесс передачи тепла между непосредственно соприка сающимися частями тела, обусловленный тепловым движением молекул или ато мов вещества (в металлах — свободных электронов). Конвекция тепла — процесс переноса тепла из одной части пространства в другую текущей жидкостью или газом. Конвекция тепла всегда сопровождается теплопроводностью. Совместный процесс конвекции тепла и теплопроводности называется конвективным тепло обменом. Конвективный теплообмен между по верхностью твердого тела и потоком жидкости или газа называется конвек тивной теплоотдачей. 1 епловое излучение — процесс пре вращения внутренней энергии тела в лучистую и передачи лучистой энергии в пространство, окружающее тело. П р о цесс превращения падающей на т е л о лучистой энергии во внутреннюю назы вается поглощение ч. Процесс передачи тепла, обусловленный взаимным излу чением и поглощением двух или не скольких тел, имеющих различную тем пературу, носит название теплообмена излучением. Процесс передачи тепла от одной жидкости (или газа) к другой через разделяющую их твердую стенку назы вается теплопередачей.