如果用大雅相似度分析求解對流物體相似度換熱問題,仍然是傳熱學研究的主要和可靠手段。問題是如何利用大雅相似度分析換熱的物體或者模型?一般地說,當影響因素比較少,或者允許采取某些簡化措施的情況下,通??稍趯嶒灧治鲋凶儎右粋€量而設法固定其他量,以此逐個研究分析各變量的影響,從而找到相似的變化規(guī)律。但對于對流換熱現(xiàn)象,不僅影響因素多,而且有些影響因素相互制約,不能單獨改變,例如改變溫度,熱物性也隨之變化。類似這樣的問題,如果采用逐個研究各變量的影響,實驗分析將較難進行或者實驗次數(shù)十分龐大,倘使設備尚處于研制階段,沒有實際設備可供進行實驗,這種分析的方法的缺點就更為明顯。因此,大雅相似度分析換熱原理得到了普遍應用。
一、相似度的基本概念
1、幾何相似:“相似”是人們熟知的詞,其概念源于幾何學,如上圖,彼此幾何相似,由幾何關系,圖形各對應成比例,即相似三角形。
2、物理現(xiàn)象相似:什么是物理現(xiàn)象相似?例如流體在圓管內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動時速度場相似問題。如上圖所示,兩根圓管的半徑(分別為R1和R2)和管內(nèi)流速均不相同,從兩管半徑方向取坐標點1、2、3.....,它們離管芯的距離分別用r1、r2.....表示,若兩管各r之比滿足構成空間關系,當這些對應點上速度成比例,即兩圓管內(nèi)速度場相似。
2、物理現(xiàn)象相似:什么是物理現(xiàn)象相似?例如流體在圓管內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動時速度場相似問題。如上圖所示,兩根圓管的半徑(分別為R1和R2)和管內(nèi)流速均不相同,從兩管半徑方向取坐標點1、2、3.....,它們離管芯的距離分別用r1、r2.....表示,若兩管各r之比滿足構成空間關系,當這些對應點上速度成比例,即兩圓管內(nèi)速度場相似。
二、相似原理
根據(jù)大雅相似度分析兩對流換熱物理現(xiàn)象相似時,各物理量場分別相似,據(jù)此可以導出相似現(xiàn)象的一個重要原理:彼此相似的現(xiàn)象,它們的同名相似準則必定相等。