Стр. 46 - КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА

КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА
46
случай, когда свободная конвекция оказывает влияние на перенос теплоты при
вынужденном движении среды, называется смешанной конвекцией.
Конвективный теплообмен между потоком жидкости или газа и поверх-
ностью твердого тела называют теплоотдачей. При практических расчетах
теплоотдачи используется закон Ньютона – Рихмана: тепловой поток dQ от
жидкости к стенке (или наоборот) пропорционален поверхности теплообмена
dF и температурному напору T ∆ :
( )
w f dQ T T dF= α ⋅ − ⋅ , (6.11)
где α − коэффициент пропорциональности или коэффициент теплоотдачи,
2 Вт/м К⋅ . Он характеризует факторы, влияющие на конкретный процесс тепло-
обмена между жидкостью и твердым телом.
Далее будут рассмотрены только стационарные процессы течения и теп-
лоотдачи, когда скорость и температура неизменны во времени в любой точке
жидкости.
6.2. Дифференциальные уравнения конвективного
теплообмена
Конвективный теплообмен возможен только в текучей среде, в которой
перенос теплоты непрерывно связан с переносом самой среды. Законы сохра-
нения массы, количества движения и энергии, записанные в дифференциальной
форме применительно к движущейся вязкой теплопроводной жидкости (т.е. с
учетом закона терния Ньютона и гипотезы Фурье), называются соответственно
уравнениями неразрывности, движения и энергии . Эти уравнения, дополнен-
ные зависимостями физических свойств жидкости от температуры и давления,
составляют замкнутую систему уравнений, описывающую процессы движения
жидкости и конвективного теплообмена.
Процесс конвективного теплообмена в однородной несжимаемой среде с
постоянными физическими параметрами описывается системой дифференци-
альных уравнений.
6.2.1. Уравнение сплошности (неразрывности)
Представлено дифференциальное уравнение, которое отражает закон со-
хранения массы.
( ) ( ) ( ) 0
y
x z w w w
x y z
∂ ρ ⋅ ∂ρ ∂ ρ ⋅ ∂ ρ ⋅
+ + + =
∂τ ∂ ∂ ∂ . (6.12)