Page 23 - 44
P. 23
3. Дайте визначення температурного поля і ізотермічної поверхні.
4. В чому геометрична і фізична суть градієнта температур?
5. Від чого залежить величина коефіцієнту теплопровідності?
6. Що таке термічний опір стінки?
Література: [І], розділ XXII, XXIII; [3], розділ І.
2.3 Конвекційний теплообмін
Примусовий та природній рух теплоносія. Поняття про граничний шар
і механізми конвекційного теплообміну при природному і примусовому русі
теплоносія. Фізичні параметри теплоносія, які впливають на протікання кон-
векційного теплообміну. Рівняння теплопередачі Ньютона - Ріхмана. Фізич-
на суть коефіцієнта тепловіддачі. Математичне описання процесів конвек-
ційного теплообміну: диференційне рівняння теплопровідності; диферен-
ційне рівняння руху в'язкої рідини Навьє - Стокса; диференційне рівняння
суцільності руху; умови однозначності. Диференційне рівняння теплообмі-
ну.
Основи теорії подібності фізичних явищ. Критерії подібності як харак-
теристики подібних явищ. Методи одержання критеріїв подібності із дифе-
ренційних рівнянь. Критерії гідродинамічної подібності: Рейнольда, Фур'є,
Грасгофа. Критерії теплової подібності: Фур'є, Пекле, Прандтля, Нусельта.
Визначальний розмір та визначальна температура. Узагальнення даних на
основі теорії подібності. Границі використання узагальнень. Умови подібно-
сті конвекційного теплообміну при природному русі теплоносія, при приро-
дно - примусовому русі і при примусовомому русі теплоносія.
Конвекційний теплообмін при природному русі теплоносія у неоргані-
чному середовищі. Конвекційний теплообмін при вимушеному русі тепло-
носія по трубах, при зовнішньому поперечнім обтіканні теплоносія одиноч-
ної труби і пучка труб. Конвекційний теплообмін при плівковій конденсації
пари. Вплив перегріввання і знаходження у парі неконденсованих газів на
теплообмін при конденсації.
Методичні вказівки
Розрізняють вільний і вимушений рух теплоносія, які мають місце при
протіканні конвекційного теплообміну. Причини виникнення природної і
вимушеної конвекції різні, тому один і той же фактор, як, наприклад, різни-
ця температур між теплоносієм і твердою поверхнею, має неоднакову роль в
інтенсивності протікання природної і вимушеної конвекції. Тому слід добре
розібратись в механізмі конвекційного теплообміну і ролі пограничного ша-
ру. Головною формулою конвекційного теплообміну є рівняння Ньютона-
Ріхмана, яке зовні схоже до закону Фур'є. Тому слід звернути увагу на кое-
фіцієнт тепловіддачі, визначення якого, на відміну від коефіцієнта тепло-
провідності, пов язане з достатньо великими труднощами, тому що він зале-