ТЕПЛОМАССООБМЕН

Контрольная работа №2

Контрольные вопросы

 

 

9. Каковы   условия   подобия   тепловых   процессов   в   модели   и   образце?

Ответ:

Моделированием называют метод экспериментального исследования, в котором изучение какого-либо физического явления производится на уменьшенной модели. Идея о моделировании вытекает из того, что всякое явление, описанное в безразмерных переменных, отражает признаки группы подобных явлений.

Для того чтобы модель стала подобна образцу, необходимо выполнить следующие условия. Моделировать можно процессы, имеющие одинаковую физическую природу и описываемые одинаковыми дифференциальными уравнениями. Условия однозначности должны быть одинаковы во всем, кроме численных значений постоянных, содержащихся в этих условиях. Условия однозначности требуют: геометрического подобия образца и модели, подобия условий движения жидкости во входных сечениях образца и модели, подобия физических параметров в сходственных точках образца и модели подобия температурных полей на границах жидкой среды. Кроме того, одноименные определяющие числа подобия в сходственных сечениях образца и модели должны быть численно одинаковы.

Перечисленные условия подобия для образца и модели являются необходимыми и достаточными. Однако практически точное осуществление всех условий моделирования выполнить затруднительно. Поэтому была разработана методика приближенного моделирования, заключающаяся в стабильности и автомодельности потока и применяющая метод локальности.

Геометрическое подобие образца и модели осуществить нетрудно. Подобное распределение скоростей во входном сечении также может быть выполнено относительно просто. Подобие физических параметров в потдке жидкости для модели и образца выполняется лишь приближенно, а подобие температурных полей у поверхностей нагрева в модели и образце осуществить очень трудно. В связи с этим применяют приближенный метод локального моделирования.

Локальное моделирование заключается в том, что подобие температурных полей осуществляется не во всем объеме аппарата, а в отдельных ее местах — сечениях, где производится исследование теплоотдачи. Равенство определяющих критериев в образце и модели может быть выполнено приближенно.

Стабильностью называют свойство вязкости жидкости всегда принимать на некотором расстоянии от входа одно и то же распределение скоростей по сечению вне зависимости от картины скоростей во входном сечении.

Явление автомодельности заключается в том, что при движении жидкости для довольно широкого диапазона скоростей имеет место почти не меняющееся распределение скорости в данном сечении, т. е. оно практически перестает зависеть от Re.

В настоящее время моделирование является одним из основных методов научного исследования и широко используется во многих областях науки и техники. Оно стало мощным средством для обнаружения различных недостатков, имеющихся в существующих технических устройствах, и для изыскания путей к их устранению. Кроме того, моделирование стало широко применяться для проверки вновь создаваемых аппаратов, что позволяет совершенствовать новые, еще не выполненные на практике конструкции

К списку задач

Главная