Оглавление:
Краткие сведения из истории развития науки о теплообмене
- Наука о теплопередаче родилась и развивалась под влиянием требований, выдвигаемых развитием различных технических областей. После создания теплового двигателя теория теплоты начала развиваться сначала как наука, преобразующая теплоту в механическую энергию, то есть в виде термодинамики. Однако термодинамика выявила лишь теоретическую возможность процесса работы двигателя, но совершенство самого двигателя зависит от многих физико-химических процессов, для которых теплообмен является одним из основных процессов. Таким образом, теория теплопередачи стала абсолютно необходимой для правильного понимания и совершенствования рабочего процесса теплового двигателя.
Стремление максимально эффективно использовать тепло и стремление повысить надежность работы двигателя привели к появлению в силовой установке многих дополнительных теплообменников: регенеративных нагревателей, экономайзеров, воздушных радиаторов. В настоящее время теория теплопередачи используется практически во всех областях техники. Учение о теплопередаче является частью общего учения о теплоте, основу которого заложил М. В. Ломоносов. Опираясь на частичную теорию строения вещества, М. В. Ломоносов дал правильное представление о механизме теплопередачи.
Для достаточно больших чисел Рейнольдса кривые значений коэффициента трения принимают горизонтальное направление, указывая тем самым, что перепад давления в этом диапазоне возрастает пропорционально квадрату средней скорости. Людмила Фирмаль
В «размышлениях о причинах тепла и холода» (1750) Ломоносов описывает явление теплопроводности следующим образом:»если теплое тело L соприкасается с другим телом B, если оно не является теплым, то частицы тела A в точке соприкосновения будут вращаться быстрее, чем соседние с ними частицы тела B ускорят вращение частиц тела B с большой скоростью вращения. То есть он передает им часть движения. Данное определение отражает сущность явления теплопроводности как способа теплопередачи при обмене энергией теплового движения между мельчайшими частицами вещества.
Основу математической теории теплопроводности составляет французский ученый J. It был заложен исследованием Фурье (1822). 1. одним из основных законов лучистого теплообмена, определяющим взаимосвязь между энергией, излучаемой телом, и температурой тела, является австрийский ученый I. It было установлено экспериментально Стефаном. В 1872 году, в 1884 году, немецкий ученый L. It был получен из теоретического рассмотрения Больцманом. Оказывается, теплопередача — самое сложное физическое явление. Чем сложнее явление, тем труднее его объяснить математически и в то же время тем меньше вероятность обобщения отдельных экспериментальных результатов.
- В конце 19 века явление теплопередачи было описано системой дифференциальных уравнений, которые в современной математике не могут быть решены обычными методами. С другой стороны, было много экспериментальных данных, которые не могли быть распространены за пределы отдельных экспериментов. Все это способствовало разработке способов обобщения результатов непосредственного опыта. Это позволяет распространить результат одного опыта на все процессы, подобные изучаемому. Такие методы были разработаны в виде теории подобия физических phenomena. It сочетает математический анализ со средствами физического экспериментирования.
Основной теоремой теории подобия является теорема члена Французской академии наук, в 1848 г. Ж. Бельтрана, русского ученого в 1911 г. Федерман, и советским ученым М. В 1930V. Kilpichev и А. А. Она была сформулирована Guffman. 1.человек, который первым использовал теорию подобия, — О. Это был Рейнольдс. Он получил обобщенную формулу для оценки коэффициента гидравлического сопротивления, которая подходит для различных liquids. In при изучении процесса теплопередачи теория подобия была впервые применена Нуссельтом в 1915 году. В настоящее время теория подобия широко используется для обобщения результатов экспериментальных данных и численных расчетов теплообмена.
В своих многочисленных экспериментах по трению в трубах с шероховатой поверхностью Никурадзе воспроизвел определенный образец шероховатости путем наклеивания песка достаточно однородного размера к поверхности трубы, чтобы создать как можно более плотное покрытие. Людмила Фирмаль
В этом столетии значительно развились аналитические методы изучения теплообмена, основанные на теории пограничных слоев. Основное уравнение этой теории было установлено в 1904 году. Он был создан Прандтлем. В течение первых 20 лет теория пограничного слоя использовалась только для расчета сопротивления трению, которое позже стало средством исследования. Процесс передачи тепла. Советские ученые внесли огромный вклад в науку о теплопередаче. Учеными М. А. Михеевым была проведена важная работа по систематизации и обобщению экспериментальных данных по теплопередаче. Теория пограничного слоя получила развитие в работах профессора.
Л. Г. Лойтысянского, Корр. АН СССР В. С. Авдуевский, Г. Н. Кружилин, В. М. Иевлев, С. С. Кутателадзе и проф. А. И. Леонцев Советские ученые провели масштабное исследование теплообмена при изменении агрегатного состояния вещества. Наиболее важной из этих работ является изучение ко. Академик АН СССР Г. Н. Кшилин, профессор Д. А. Лабунцова и член-корреспондент АН СССР С. С. Кутателадзе. Уникальный метод расчета нестационарной теплопроводности был разработан Корр. АН СССР А. П. Ванчев, проф. Р. М.
Смотрите также:
| Термодинамика необратимых процессов | Явления теплообмена в авиационной и ракетной технике |
| Виды теплообмена | Основные понятия и определения |
