Стр. 59 - КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА

КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА
59
8.3. Определяющие и определяемые критерии для различных
процессов
В общем случае силы вязкости, инерции и тяжести в потоке жидкости со-
измеримы, и такое течение называется вязкостно-гравитационно-инерционным.
Если силы тяжести (архимедовы силы) пренебрежимо малы по сравнению с си-
лами вязкости и инерции, то течение – вязкостно-инерционное. Для случая, ко-
гда силы вязкости и тяжести велики по сравнению с силами инерции, течение
жидкости называется вязкостно-гравитационным. Вязкостное течение соот-
ветствует пренебрежимо малому влиянию сил инерции и тяжести относительно
сил вязкости. Вязкостное и вязкостно-гравитационное течение возможно лишь
при ламинарном движении жидкости, т.е. если критерий Рейнольдса Re меньше
критического значения. Вязкостно-инерционное и вязкостно-гравитационно-
инерционное течения наблюдаются как при ламинарном, так и при турбулент-
ных движениях жидкости. Влияние свободной конвекции на вынужденное
движение отражает критерий Грасгофа Gr (или произведение Gr·Pr). Если оно
мало, то течение будет вязкостным или вязкостно-инерционным. При доста-
точно больших значениях наблюдается переход к вязкостно-гравитационному и
вязкостно-гравитационно-инерционному течениям.
В данном разделе рассмотрим некоторые примеры соотношения подобия.
8.3.1. Гидродинамика при вынужденном движении жидкости в канале
Eu (Re)f = . (8.3)
• Re w l⋅
=
ν
− определяющий критерий подобия Рейнольдса;
• 2 Eu p
w
∆
=
ρ ⋅
− определяемый критерий подобия Эйлера.
Если присутствует свободное движение под действием сил тяжести, то
необходимо учитывать еще и критерий Фруда:
Eu (Re, Fr)f = . (8.4)
8.3.2. Теплообмен при вынужденном движении жидкости
Nu (Re, Pr)f = . (8.5)
• Re w l⋅
=
ν
, Pr a
ν
= − определяющие критерии подобия Рейнольдса и Пран-
дтля;