Тема 4 Основные положения конвективного теплообмена

Программа.

Конвективный теплообмен как совокупность молярного и молекулярного переноса. Теплоотдача. Основные случаи теплоотдачи: теплоотдача в однофазных жидкостях и при фазовых и химических превращениях, при вынужденной и естественной конвекции. Основные физические параметры, существенные для процессов течения и теплоотдачи. Понятие о теплоотдаче при течении газа с большой скоростью и течении разреженных газов.

Понятие о тепловом пограничном слое. Особенности теплообмена при ламинарном и турбулентном течениях жидкости. Пульсации скорости и температуры в турбулентном потоке. Осреднение скоростей и температур. Система дифференциальных уравнений неизотермического движения: уравнения теплоотдачи, энергии, движения и сплошности. Условия однозначности.

Литература: [1,гл.4]

Методические указания.

Нужно хорошо представлять сложный характер теплообмена между стенкой и омывающей ее жидкостью, знать классификацию явлений конвективного теплообмена, научиться определять коэффициент теплоотдачи в наиболее характерных случаях конвективного теплообмена.

Вопросы для самопроверки.

4.1. Можно ли коэффициент теплопроводности и коэффициент теплоотдачи выражать в одинаковых единицах? (Да, нет).

4.2. Зависит ли конвективный теплообмен только от интенсивности перемешивания неравномерно нагретых масс жидкостей? (Да, нет).

4.3. Могут ли быть одинаковыми единицы коэффициентов вязкости – динамического и кинематического? (Да, нет).

4.4. Могут ли совпадать числовые значения кинематического коэффициента вязкости, выраженного в системах МКГСС и СИ? (Да, нет).

4.5. Можно ли определить коэффициент объемного расширения газов или жидкости по формуле ? (Да, нет).

4.6. Может ли свободная конвекция влиять на теплоотдачу в условиях вынужденной конвекции? (Да, нет).

4.7. Является ли система дифференциальных уравнений: а) конвективного теплообмена; б) энергии; в) движения; г) сплошности – системой, полностью характеризующей совокупность законов, определяющих процесс конвективного теплообмена? (Да, нет).

4.8. Одинаков ли перечень условий однозначности при нестационарной теплопроводности твердого тела и при конвективном теплообмене? (Да, нет).

4.9. Одинаково ли содержание граничных условий, характеризующих процессы нестационарной теплопроводности твердого тела и конвективного теплообмена? (Да, нет).

4.10. Могут ли совпадать по толщине гидродинамический и тепловой слои? (Да, нет).

4.11. Существуют ли условия, при которых законы движения и теплоотдачи для несжимаемой жидкости применимы к газам? (Да, нет).

4.12. Упрощается ли уравнение сплошности в случае «безградиентного течения» в пограничном слое? (Да, нет).