ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие сведения о свободной конвекции из "Тепломассообмен Изд3" Вынужденное движение происходит под действием сил, приложенных к жидкости вне рассматриваемой системы. Например, движение жидкости по трубам происходит за счет перепада давления, создаваемого насосом. Свободное движение обусловлено неоднородным распределением массовых сил, приложенных к частицам жидкости внутри системы. К массовым силам относятся сила тяжести, центробежная сила инерции и некоторые другие. Наиболее распространенным случаем свободного движения является термогравитационная конвекция в неравномерно нагретой жидкости, когда легкие частицы всплывают вверх, а тяжелые опускаются вниз. Горизонтальные слои жидкости будут находиться в состоянии устойчивого равновесия, если тяжелый слой расположен внизу, а легкий — вверху. Например, конвекция отсутствует в том случае, если нижний слой воды находится при температуре 4 °С, а верхний — при О °С, а также тогда, когда вода нагревается сверху. Вода вверху может закипеть, а внизу она останется холодной. При нагревании воды снизу холодные и, следовательно, более тяжелые слои будут наверху, а легкие (более нагретые) — внизу. Под действием силы тяжести холодные слои опускаются вниз и вытесняют нагретые вверх, в результате чего происходит перемешивание и нагревание воды во всем объеме. Работу по перемешиванию частиц жидкости совершает сила тяжести. [c.217] что скорость Vq увеличивается с ростом h и разности температур АГ= Г- Гоо. [c.218] Для воздуха при / = 20 °С, АГ = 20 К и /г = 0,5 м имеем Vq 0,25 м/с. Действительная скорость (ее максимальное значение в пограничном слое около вертикальной стенки) будет меньще (приблизительно 0,06 м/с), что объясняется неучетом сил трения при оценке Vq, более сложным, чем в рассмотренном случае, характером движения воздуха внутри слоя. [c.218] Ка = ОгРг ---число Релея. [c.221] Здесь /д — характерный размер тела, около которого происходит свободная конвекция. Для вертикальной плоской стенки или вертикальной трубы /д = /г, а для горизонтальной трубы /д = с/, где с/— внешний диаметр трубы. [c.221] Среднее число Нуссельта иногда обозначают Ки. [c.221] Вернуться к основной статье