ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предисловие к русскому изданию из "Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен Кн.1" Прежде всего нам хотелось бы выразить нашу признательность проф. О. Г. Мартыненко за то, что данная книга стала достоянием русскоязычной аудитории, работающей в области свободноконвективного тепло- и массообмена. [c.7] В книге аккумулирован огромный объем знаний, накопленный при рассмотрении процессов тепло- и массообмена, которые связаны с возникновением течений, обусловленных перепадами плотности в жидкостях и газах. Успехи в этой области знаний достигнуты благодаря усилиям многочисленных исследователей из разных стран. [c.7] Имеющие важное значение процессы свободноконвективного переноса весьма разнообразны по своим проявлениям. Основные черты таких процессов осмыслены и достаточно подробно описаны. В настоящей книге предпринята попытка выделить наиболее общие из полученных результатов и придать им систематический характер. При этом главное внимание уделено тем основным механизмам, которые чаще всего встречаются при свободноконвективном переносе. [c.7] Интенсивность исследований свободной конвекции в мире возрастает, что ведет к расщирению понимания как механизмов, так и возможностей использования свободноконвективных течений. Благодаря выходу в свет переводного издания на русском языке гигантское число работ станет доступно многочисленным советским исследователям. В выигрыше окажемся мы все, так как сможем продвинуться в понимании явления свободноконвективного переноса. Надеемся, что польза от появления книги на русском языке будет взаимной. [c.7] Течения, вызванные гидро- или аэростатической подъемной силой, во множестве встречаются в природе, окружающей нас среде и в технических устройствах. Эти течения возникают в результате взаимодействия объемной силы, например силы тяжести, с разностью плотностей. Разность плотностей обычно обусловлена переносом тепловой энергии и (или) химических веществ. Первое знакомство с сутью явлений переноса произошло более ста лет тому назад. С тех пор с возрастающей скоростью накапливались экспериментальные данные, корреляционные формулы и аналитические зависимости. [c.8] Изучение процессов переноса с возрастающей за последние тридцать лет интенсивностью привело к дальнейшему, более ясному пониманию многих фундаментальных аспектов явления. На протяжении жизни одного поколения ученых получено детальное объяснение многих механизмов течения и переноса как в неограниченной 1) и покоящейся внешней среде, так и в замкнутых объемах жидкости. Большое внимание уделено также более сложным видам переноса, объединяющим свойства и внешних, и внутренних течений. [c.8] Явления переноса, возникающие в обычных условиях под действием гидро- или аэростатической подъемной силы, чрезвычайно разнообразны. Они существуют в объемах одно- и многофазных жидкостей. Интересные и важные эффекты наблюдаются в жидких объемах любого масштаба — от микроскопических в живых системах, в масштабах порядка метров в обычной-жизни и в технике и до сотен километров в атмосфере и водной оболочке Земли, а также в огромных масштабах внеземной циркуляции вещества. [c.8] Жидкий объем любого масштаба может подвергаться воздействиям гидростатической подъемной силы, возникающим однократно или многократно от многих и разнообразных видов и сочетаний физических процессов. Подъемная сила может возникнуть из-за разности плотностей в поле объемной силы, а разность плотностей образуется вследствие тепло- и массопереноса. В свою очередь тепло- и массоперенос, вызывающий появление подъемной силы, может быть обусловлен действием многих и разных механизмов. Например, даже кажущийся простым эффект возникновения подъемной силы, действующей на лист кукурузы, освещенный солнцем, оказывается достаточно сложным. Солнце нагревает лист, который для поддержания теплового равновесия (терморегулирования) может испарять водяной пар. В процессе фотосинтеза хлоропласт листа поглощает СОа из воздуха и выделяет Ог. Таким образом, в образовании результирующей подъемной силы одновременно участвуют перенос тепла и три процесса массопереноса. Эти процессы объединяются с переносом тепла излучением. Другой пример — потеря метаболической теплотымлекопитающими с поверхности их тел. Теплота тела порождает теплоперенос вблизи его поверхности. Но часто такое же по порядку величины воздействие оказывает потение. Испарения с поверхности тела увлажняют прилегающий слой воздуха. Таким образом, возникают две составляющие аэростатической силы, направленной вверх. [c.9] Эта книга написана с целью собрать в одном месте накоп ленные к настоящему времени знания о значительной и представительной части этой обширной и разнообразной отрасли науки. Упор сделан на фундаментальные механизмы процесса переноса. Здесь отсутствует полный охват всей детальной информации, появившейся в последнее время и относящейся к изученным конкретным приложениям. Внимание сосредоточено на тех вопросах, интенсивное изучение которых привело к объяснению и математическому описанию процессов и в которых получены формулы переноса, имеющие большое практическое значение. В большей части книги рассматриваются движения, вызванные гидро- и аэростатической подъемной силой в однофазной жидкости и обусловленные переносом тепла и массы. [c.9] В первых семи главах описаны наиболее простые фундаментальные механизмы процессов, возникающих в стационарных и нестационарных внешних течениях, вызванных переносом тепла и массы. Гл. 8 и 9 характеризуют более высокий уровень сложности, при котором учитывается влияние существенных или аномальных изменений физических свойств жидкости. В гл. 10 рассматривается смешанная конвекция во внешних и внутренних течениях. Гл. 11 и 12 посвящены неустойчивости, переходу и турбулентному переносу во внешних течениях. Гл. 13, в которой изучаются неустойчивые стратифицированные слои жидкости, является подготовительной для гл. 14, где рассматривается перенос в замкнутых и частично замкнутых емкостях. В гл. 15 обсуждаются внешние и внутренние течения в пористой среде. В гл. 16 представлены явления, связанные с поведением неньютоновских жидкостей. Наконец, в гл. 17 собрана информация о центробежных и других силовых полях, о влиянии хаотических воздействий и излучения, а также изучены сопутствующие эффекты и производство энтропии. [c.10] В конце каждой главы приведены задачи, охватывающие большую часть материала книги. Во всей книге используются единые обозначения. В приложении даны теплофизические параметры и параметры переноса жидкостей и газов. Книга снабжена предметным указателем, позволяющим найти конкретное место в этом обширном и разнообразном материале. [c.10] В списки литературы включен перечень важных дополнительных источников. В большинстве этих публикаций приведены самые последние результаты. Приведены также источники, содержащие материалы, которые не могли войти в книгу ограниченного объема. [c.10] Книга в настоящем виде с задачами и приложением может служить пособием для разных односеместровых курсов. В гл. 1—3, 5—7, 10, 13 и 14 содержится наиболее существенный материал, достаточный в качестве основы для изучения остальных вопросов. Для курса, имеющего целью изложение фундаментальных проблем, можно добавить гл. 4, 8, 9 и часть материала гл. 11. В свою очередь гл. 12 и 15—17 расширяют базу основных понятий и, возможно, позволят непосредственно использовать этот курс некоторым читателям, проявляющим интерес к различным и новым отраслям знаний. [c.10] Книга обобщает результаты многообразной и часто достаточно сложной проделанной работы. Мы признаем глубокое понимание и проникновение в суть явлений, проявленные многими учеными, что позволило в результате их коллективного труда достигнуть данного уровня развития этой отрасди знаний. Мы отмечаем также непосредственный вклад в конкретное содержание книги, сделанный д-ром Зафаром Куреши из Университета им. Дж. Гопкинса, который собрал и сформировал отдельные части содержания книги. Некоторые из нас использовали часть этого материала в лекционных курсах. Без сомнения, отклики, получаемые в течение ряда лет, помогли сделать более ясным и удобным Для использования изложение большей части материала книги. [c.11] В отечественной литературе широкое распространение получил также термин локальный . — Прим. ред. [c.12] Вернуться к основной статье