Теория - конвекция
Cтраница 1
Теория конвекции, исходящая из предположения насыщения водяным паром воздуха, соприкасающегося с мокрым термометром и являющегося источником всего тепла, нужного для испарения влаги. Необходимо, чтобы скорость вентиляции была бесконечно большой; при несоблюдении этого условия требуется вводить поправку на скорость v движения воздуха. [1]
Однако теория конвекции была разработана сравнительна недавно и то для простейшего случая. [2]
В теории конвекции метод осреднения применен впервые в работе С.М. Зеньковской и И.Б. Симоненко [24] и далее применялся в ряде работ С.М. Зеньковской и других авторов для изучения влияния высокочастотной вибрации на устойчивость механического равновесия горизонтального слоя жидкости. [3]
Можно надеяться, что когда-нибудь ди намическая теория конвекции во вращающихся сферических телах будет разработана настолько, что сможет определить точный вид движений жидкости, ожидаемый в каждом астрономическом объекте. Итоговым достижением должно быть нахождение магнитного поля объекта по теоретически определенному динамически самосогласованному ( с учетом сил Лоренца, которые создает поле) виду движений среды и предсказание конфигурации внешнего поля, объясняющей данные наблюдений. [4]
С середины 1970 - х гг. Голицын занялся разработкой теории конвекции, в том числе с учетом вращения. Эта тематика имеет приложения ко многим природным объектам: к мантии Земли и ее жидкому ядру, атмосферам планет и звезд, к океану. Для всех этих объектов получены простые формулы, объясняющие данные наблюдений или результаты численного моделирования. Им развита теория и организован цикл экспериментальных работ по конвекции вращающейся жидкости. На этой основе объяснены сила ветров и размеры тропических и полярных ураганов. [5]
В главе 2 даются исходные понятия, лежащие в основе теории конвекции Рэлея-Бенара. Глава содержит краткое обсуждение приближения Буссинеска, широко используемого при исследовании конвекции, формулировку классической стандартной постановки задачи о конвекции в горизонтальном слое жидкости, подогреваемом снизу, линейный анализ этой задачи, предварительные сведения о нелинейных режимах конвекции и о важнейших типах бифуркаций, встречающихся в нелинейных задачах, а также описание основных видов конвективных ячеек вместе с математическим представлением их структуры в первом приближении. Параллельно вводятся принятые в книге обозначения. В некоторых случаях они отличаются от обозначений, используемых в оригинальных статьях, и эти отличия оговариваются лишь там, где возможны недоразумения. [6]
 |
Семейство нейтральных кривых в случае прозрачного слоя. Л 102. [7] |
Как станет ясно из следующего раздела, эффект двухмасштабности конвективных движений, выявленный здесь на материале двух простых моделей, особенно интересен в связи с некоторыми астро - и геофизическими приложениями теории конвекции. [8]
Основной областью технического применения результатов, полученных в настоящей главе, является расчет и проектирование теплообменников. Поэтому целесообразно обсудить основные различия между теорией теплообменников и теорией конвекции, которой посвящена эта книга. Задачей теории теплообменников является расчет передаваемых тепловых потоков и температур теплоносителей на выходе, а также определение влияния на эти параметры гидродинамических характеристик течения и изменения поверхности теплообмена. [9]
Не будем на этот раз линеаризировать уравнения, но упростим их так, как это делается в теории конвекции. [10]
При решении практически всех задач конвективного тепло - и массообмена вначале должна быть решена гидродинамическая задача, конечно, если она не является полностью сопряженной с соответствующей задачей тепло - или массообмена. Хотя эта книга и не претендует на роль учебника по механике вязкой жидкости, мы сочли уместным посвятить значительную ее часть изложению теории динамического пограничного слоя, чтобы заложить фундамент, на котором может быть построена теория конвекции. [11]
Они, вообще говоря, дают не во всем сходные результаты, которые, однако, как правило, существенно отличаются от результатов, полученных на основе локальной теории. Это различие особенно хорошо видно у границ конвективной зоны. Существенное различие в выводах для локальной и нелокальной моделей конвекции имеется и на внутренней границе зоны, определяемой на основе критерия конвективной неустойчивости. По локальной теории конвективный поток на этой границе почти отсутствует. В соответствии с нелокальными моделями там имеет место проникающая конвекция, обусловленная тем, что вертикальная компонента скорости конвективного элемента не может затухнуть мгновенно. Благодаря этому конвективный поток на внутренней границе должен составлять около половины общего потока энергии. Еще более точные результаты дает расчет двухпотоковых моделей, в которых не предполагается симметрия между восходящим и нисходящим течениями газа. В целом же приходится констатировать, что пока нет обоснованной самосогласованной теории конвекции, на основе которой можно было бы достаточно уверенно рассчитывать строение внешних конвективных зон в звездах. Непосредственный расчет их структуры путем численного решения системы уравнений газодинамики выполняется лишь при сильно упрощающих задачу предположениях, не отражающих полностью физические особенности конвекции в звездах. [12]
Страницы: 1