URSS.ru Магазин научной книги
URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена: Процессы переноса в движущейся среде Обложка Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена: Процессы переноса в движущейся среде
Id: 230273
884 ₽

Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена:
Процессы переноса в движущейся среде. Изд. стереотип.

2018. 328 с.
Типографская бумага

Аннотация

В предлагаемой книге рассматривается применение теории подобия к изучению процессов переноса в движущейся среде; излагается ряд основных вопросов учения о тепло-массообмене. В работе помимо изложения основ обобщенного анализа рассматривается идея универсализации исследования на основе применения метода характеристических масштабов.

Настоящая книга является продолжением учебного пособия "Введение в теорию подобия" (М., URSS),... (Подробнее)

Оглавление
top
Предисловие ко второму изданию
Предисловие к первому изданию
Глава I. Оценка порядка величин
 § 1. Приведенные комплексы как мера порядка
 § 2. Динамический пограничный слой. Основные физические представления. Предварительные оценки
 § 3. Исходные уравнения. Оценка порядка отдельных членов. Роль критерия Рейнольдса
 § 4. Уравнения динамического пограничного слоя. Постановка задачи
 § 5. Тепловой пограничный слой. Физические представления. Предварительные оценки
 § 6. Уравнение теплового пограничного слоя. Роль критериев Пекле и Прандтля
 § 7. Динамическая и тепловая задачи пограничного слоя. Характерные особенности, сравнительный анализ
 § 8. Условия применимости теории пограничного слоя
Глава II. Автомодельность и подобные распределения
 § 9. Автомодельность физическая и формальная
  1.Автомодельные течения
 § 10. Чисто вынужденное движение жидкости в условиях внутренней задачи. Ламинарное течение (первая область автомодельности). Турбулентное течение. Степенные законы. Вторая область автомодельности
 § 11. Чисто вынужденное движение в условиях внешней задачи. Тела плохо обтекаемой формы. Отрыв пограничного слоя, его природа. Явление кризиса обтекания и его .физический механизм. Области автомодельности
  2.Автомодельные решения
 § 12. Уравнения пограничного слоя в автомодельной форме. Масштабные значения, зависящие от критерия Re. Аффинные преобразования
 § 13. Автомодельные решения в теории асимптотического пограничного слоя. Пограничный слой на пластине (задача Блазиуса). Подобные решения
 § 14. Интегральные характеристики пограничного слоя. Толщина вытеснения. Толщина потери импульса. Безразмерные представления, автомодельность
 § 15. Тепловой пограничный слой на продольно обтекаемой пластине. Частичная автомодельность и подобие решения. Роль критерия Прандтля. Характер соответствия между распределениями температуры и скорости
 § 16. Приближенные методы теории пограничного слой. Основные идеи. Общая схема решения
 § 17. Решение задачи о продольном обтекании пластины методами приближенной теории пограничного слоя конечной толщины. Сравнение результатов приближенного и точного решения
 § 18. Приближенное решение задачи о течении в пограничном слое в общем случае
 § 19. Задача о тепловом пограничном слое на продольно обтекаемой пластине в приближенной теории слоя конечной толщины
 § 20. Теплообмен в условиях ламинарного течения по трубе. Автомодельность и подобие решения. Тепловая стабилизация
Глава III. Физическая аналогия
 § 21. Идея физической аналогии, ее сущность. Природа аналогии. Аналогии, обусловленные единством механизма. "Тройная аналогия"
 § 22. Турбулентное течение. Осредненное движение, пульсации. Механизм турбулентного обмена. Турбулентные аналоги коэффициентов переноса
 § 23. Формы количественного выражения аналогии в явлениях переноса при турбулентном течении газа (Рr = 1). Подобие распределений скорости и температуры. Гидродинамическая теория теплообмена. Аналогия между процессами тепло- и массообмена. Границы аналогии
 § 24. Обобщение гидродинамической теории теплообмена (Рr не равное 1). Закономерности турбулентного пограничного слоя. Поправка на влияние ламинарного подслоя. Число St и его физический смысл
Глава IV. Метод характеристических масштабов (автомодельные представления)
 § 25. Метод характеристических масштабов, его сущность и возможности
 § 26. Примеры применения метода характеристических масштабов. Вынужденное движение жидкости вдоль тела конечной длины. Теплообмен в условиях свободного движения у поверхности вертикальной плиты
 § 27. Задача о стабилизировавшемся турбулентном течении в трубе. Динамические масштабы. Логарифмический профиль скорости
 § 28. Процессы теплообмена, осложненные массообменом. Теплообмен при кипении жидкости. Механизм процесса. Характеристические значения. Сублимация под вакуумом
 § 29. Движение газа с большой скоростью. Приведенные параметры. Безразмерные характеристики диссипации энергии. Вырождение турбулентности. Особенности трансзвуковых течений
Предисловие ко второму изданию
top

Во втором издании сохранен тот общий план изложения основ обобщенного анализа, которым обе книги – "Введение в теорию подобия" и "Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена" – объединены в одно целое. Но, вместе с тем, вносится новая идея, имеющая принципиальное значение для всего замысла – идея универсализации исследования на основе применения метода характеристических масштабов.

Некоторые предварительные соображения, посвященные методу характеристических масштабов как средству осуществления той высшей степени обобщения, которая возможна "в рамках обобщенного анализа в его современном состоянии, приведены в конце "Введения" (§ 46). Эти соображения "получают известное развитие в различных разделах настоящей книги. С должной полнотой проблема универсализации исследования рассматривается в последней главе, содержание которой составляет систематическое изложение общей теории, связанное с анализом некоторых задач посредством метода характеристических масштабов. Эта глава написана заново.

В текст книги внесены многочисленные изменения и дополнения, порой значительные по объему.

Содержание книги почти "в полной мере ограничено исследованием процессов переноса в гомогенных средах. Исключение представляет только один небольшой по объему раздел (§ 25), в котором рассматривается теплообмен при кипении и сублимации. Конечно, процессы переноса в многофазных средах, включая процессы, осложненные фазовыми превращениями, заслуживают внимательного изучения. Этому большому кругу интереснейших и, вместе с тем, очень сложных вопросов я предполагаю посвятить отдельную книгу.

Я очень благодарен заслуженному деятелю науки и техники РСФСР профессору Н.И.Гельперину и профессору В.Г.Айнштейну за весьма полезные замечания, высказанные при рецензировании книги.

А.Гухман
Предисловие к первому изданию
top

Предлагаемая вниманию читателя книга является продолжением учебного пособия "Введение в теорию подобия" и составляет с ним одно целое.

"Введение" посвящено основам теории подобия – анализу ее физического содержания, изложению математического аппарата, обоснованию правильных представлений о реальных возможностях теории и рациональных формах (применения ее методов. Приложения играют здесь 'подчиненную роль, являясь лишь средством конкретизации общих соображений.

В отличие от этого вторая книга целиком построена на конкретных 'приложениях обобщенного анализа. Ее содержанием служит исследование процессов переноса в движущейся среде, т.е. круг задач, которые представляют большой интерес в теоретическом и прикладном отношении и вместе с тем являются классической областью применения методов теории подобия и анализа размерностей. Задачи эти рассматриваются с должной тщательностью, и решение их, по возможности, доводится до конца.

Однако изложение теории процессов переноса не является самоцелью. Внимание сосредоточивается на методах исследования, на тех особенностях в постановке и решении рассматриваемых задач, которые обусловлены использованием обобщенных форм анализа. Идеи, изложенные в первой книге, должны получить дальнейшее развитие и приобрести вполне конкретный отчетливый характер. Так задумана книга, и этот замысел определяет дух и общий – план ее построения, выбор и распределение материала.

Книга разделена на четыре главы, каждая из которых посвящена развитию одной из центральных идей обобщенного анализа. Этим создается возможность осветить с большой полнотой наиболее принципиальные и важные вопросы теории обобщенного анализа.

А.Гухман
Об авторе
top
photoГухман Александр Адольфович
Доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Выпускник Санкт-Петербургского политехнического института. В 1930-х годах стал ведущим ученым Ленинградского физико-технического института (ныне Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН) и фактически признанным неформальным лидером в кругах теплофизиков нашей страны.