- При решении многих задач, связанных с изучением процесса, можно считать, что этот процесс формально отвлекается от физического содержания. Мерой внутреннего изменения в этом случае являются параметры потока на входе и выходе системы и обмен энергией в виде тепла и работы между системой и окружающей средой. Этот подход напоминает метод введения системы в термодинамику и применения к ней первого закона термодинамики. То, что мы называем уравнением энергетического баланса, является первым погружением в термодинамику, применяемую в общем случае.
То же самое можно сказать и в более простых случаях-о соотношении между уравнениями баланса масс и понятием баланса масс, рассматриваемым в Стехиометрии. Возможно, читатель не очень хорошо знаком с уравнением баланса импульса (momentum), в котором вместо потока энергии и массы учитывается поток импульса (momentum). Речь идет об уравнениях баланса, то есть об интегрально-сохраняющих уравнениях всей системы, поскольку учитываются только внешние представления о них, а не специфика протекающих в системе процессов. Однако во многих случаях желательно учитывать специфику внутреннего process.
To для этого используйте аналогичное уравнение сохранения, написанное об элементах объема (дифференциал).Эти дифференциальные T * * * M0 могут быть интегрированы в чип. Этот метод исследования дает детальную картину внутреннего давления системы. Например, если вы знаете основную саможидкость дифференциального уравнения (например, вязкость ньютоновской жидкости), вы можете найти распределение скорости, но в уравнении баланса вы можете найти только среднюю скорость потока на входе и выходе. Обычно уравнение равновесия может быть получено путем интегрирования дифференциального уравнения сохранения. Наоборот, вы можете уменьшить количество контроля.
Для ясности и во избежание математических трудностей оба типа уравнений выведены независимо из этой книги. Начните с интегрального уравнения conservation. In взгляд на их относительную простоту и ту роль, которую они играют в решении многих важных задач. Характер течения жидкости Хотя уравнения для баланса массы, энергии и импульса могут быть получены и использованы без учета поведения жидкости, PTTLTTTL подробно、——— Краска Полезно иметь предварительную информацию о свойствах жидкости и ее курс.
- Эксперименты подтвердили, что поток жидкости в тонкой трубке или на малых скоростях является ламинарным потоком 1 (этот поток также называют ламинарным или вязким).Если слои текучей среды скользят друг по другу без перемешивания и движение неподвижно, скорость постоянна на каждом из них. point. At высокие скорости, движение становится турбулентным.
Из-за образования вихрей смешивается отдельный слой жидкости, и даже при устойчивом течении в целом скорость каждой точки колеблется вокруг определенного среднего завала. Это существо Йода о краска — Вода.〜 Рисунок 2. 1.Опыт Рейнольдса. ■a-низкая скорость, 2 — 2100. Ъ-быстро, «» — > 2100. Рейнольдс T135] показал 2 типа течения. 2. 1.Труба Ltl в различных диаметрах и различных жидкостях motttle » ПЛГ / Я испытал тот опыт, который меня привлек к рисунку 2. 1. YAP’YAGTTTCHG » T’L ^ gL_________»установленный для В общем случае, если безразмерная величина меньше 2100*, то обычно имеет место ламинарное течение.
Этот безразмерный Сумма, называемая числом Рейнольдса, очень важна и часто встречается позже. более подробно опа изучается в гл. 14 при рассмотрении анализа измерений. Значение 1 eipolds не зависит от выбора системы единиц измерения. Чтобы ошибочно называют упорядоченное движение без ротации、 Ютстай Вссгда вихревое> * его отличительная особенность — * отсутствие бокового перемешивания. (Примечание, редактировать） В общем случае используется несколько иное значение 2320(Примечание, transl. it это не так.
Даже если число Рейнольдса превысит 2100, в стенке трубы будет очень плавный ламинарный поток, но такой поток неустойчив, и небольшие возмущения могут вызвать переход к турбулентному движению. Безразмерные параметры также полезны для характеристики других свойств потока. Например, при расчете теплопередачи жидкости часто встречается число Прандтля 2 ^ 2, а при расчете массопереноса-число Шмида. Earlv Теперь скажем о структуре жидкости, а затем напишем выражение, в котором бесконечно малое количество жидкости является considered. In фактически, такой объем представляет собой совокупность отдельных молекул. Однако мы хотим видеть жидкость как непрерывную среду.
Таким образом, элементарный объем рассматривается как однородный объект, а не как совокупность молекул и пустое пространство между ними.
Смотрите также:
| Основные способы организации энергосберегающих технологии | Баланс массы |
| Утилизация вторичных (побочных) энергоресурсов (ВЭР) | Уравнение баланса энергии |
