Стр. 54 - КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА

КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА
54
ГЛАВА 8.
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ
Подобие процесса говорит о том, что данные по его протеканию, полу-
ченные при изучении одного явления, можно распространить на другие явле-
ния, подобные данному. В основе метода подобия лежит приведение математи-
ческого описания процесса к безразмерному виду, т.е. вместо размерных вели-
чин вводятся безразмерные. Таким образом, если систему дифференциальных
уравнений (6.12)-(6.14), которые описывают процессы гидродинамики, тепло–
и массообмена с конкретными граничными условиями привести к безразмер-
ному виду, то получатся комплексы безразмерных величин, составленные из
масштабов различных параметров. Эти комплексы безразмерных величин при-
нято называть критериями подобия. Количество критериев подобия оказывает-
ся значительно меньше, чем число первоначальных аргументов, это упрощает
изучение и описание процесса и облегчает установку связей между величина-
ми. Данный факт дает преимущество при экспериментальном и теоретическом
исследовании тепломассообменного процесса.
8.1. Критерии подобия
Критерии подобия имеют строго определенный физический смысл.
1. Если рассмотреть отношение тепла Q1, передаваемое посредством кон-
векции, при движении среды со скоростью w и тепла Q2 , переносимое тепло-
проводностью через слой l, то получим:
1
2
Q w T c F
Q T F
l
= ⋅ ∆ ⋅ ⋅ ρ ⋅ 

 λ
= ⋅ ∆ ⋅ 
,
и учтя, что a
c
λ
=
⋅ ρ
, получим:
1
2
Q w T c F l w c l w l
Q T F a
⋅ ∆ ⋅ ⋅ ρ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ρ ⋅ ⋅
= = =
λ ⋅ ∆ ⋅ λ
.
Данный безразмерный комплекс называется критерием Пекле, который
характеризует взаимодействие конвективного и молекулярного переносов теп-
лоты в потоке.