Jump to content

    
Sign in to follow this  
aBoomest

Тепловой расчет газов

Recommended Posts

Доброго дня.

Вопрос может не по адресу но ктото возможно знает и сталкивался:

много раз считал температурные поля в твердых телах.

Встала задача расчета поля температуры воздуха над нагретой бесконечной поверхностью. Зная о том какой довольно сложный расчет для твердых веществ, думаю для газов он еще сложнее. подскажите пожалуйста литературу где описана данная задача.

Спасибо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Доброго дня.

Вопрос может не по адресу но ктото возможно знает и сталкивался:

много раз считал температурные поля в твердых телах.

Встала задача расчета поля температуры воздуха над нагретой бесконечной поверхностью. Зная о том какой довольно сложный расчет для твердых веществ, думаю для газов он еще сложнее. подскажите пожалуйста литературу где описана данная задача.

Спасибо.

В твердом теле все проще. А в Вашем случае имеет место неустойчивость имени Релея-Тейлора.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В твердом теле все проще. А в Вашем случае имеет место неустойчивость имени Релея-Тейлора.

Я про то и говорю, что там проще. А что делать? С чего начать? В книгах куча разных примеров рассмотрено. И ни один не похож на мой. И кстати почему-то большинство примеров с жидкостями. Критериальные уравнения везде разные. Че делать-то?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я про то и говорю, что там проще. А что делать? С чего начать? В книгах куча разных примеров рассмотрено. И ни один не похож на мой. И кстати почему-то большинство примеров с жидкостями. Критериальные уравнения везде разные. Че делать-то?

Тут ничего не сделаешь... Малые отклонения (в начальных условиях) приводят к большим... Ведь долгосрочный прогноз погоды невозможен. Вы же еще заявляете, что у Вас бесконечность в обе стороны (по координатам). Это еще называют "Эффект бабочки".

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%...%BE%D1%81%D0%B0

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вцелом (как не спецу в данной области), но хоть краем помнящем физику помню, что большинство примеров аналитически выведенных уравнений были связаны с идеальными вещами и геометрическими фигурами: заряд бесконечной плоскости (после чего приходят к конденсаторам) и т.п. Поэтому написал бесконечной поверхности, т.к. думал что это проще, т.к. на краях тепловое поле явно искажается, и явно проще это не учитывать.

Вобще у меня есть поверхность нагретая и точка на некоторой высоте h. И что получается построить модель как изменяется температура воздуха от поверхности до точки - это кошмар как сложно? Не линейной же ее делать?

 

PS: про малые и большие отклонения я не понял (естественно).

Share this post


Link to post
Share on other sites
И что получается построить модель как изменяется температура воздуха от поверхности до точки - это кошмар как сложно? Не линейной же ее делать?

PS: про малые и большие отклонения я не понял (естественно).

Это не сложно, это невозможно. Малые отклонения в начальных условиях приводят большим отклонениям в решении.

Невозможно не только аналитически, но и численно решить такую систему уравнений. Хотя все уравнения известны - газовые законы, ур-ия Навье-Стокса... Т.е. решать можно, но ответ будет неверный... Почти всегда через некоторое время.

А зачем это Вам нужно?

Share this post


Link to post
Share on other sites

А можно чуть более простым языком, почему оно так? Потому что потоки в любом случае турбулентны? А если упростить и считать что поток ламинарный?

Таких опытов совсем никто не проводил? Нет результатов? Наверняка же есть какая-то модель аппроксимирующая закон изменения температуры? Сейчас я как "затыйчкой" использую линейное приближение. но даже простое измерение в 5-10 разных точках над поверхностью говорит о том что закон явно что-то в духе логарифма или степенной функции.

Для чего? Чтоб понять как изменяется температура над нагретой поверхностью и как меняется скорость звука.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А можно чуть более простым языком, почему оно так? Потому что потоки в любом случае турбулентны? А если упростить и считать что поток ламинарный?

Таких опытов совсем никто не проводил? Нет результатов? Наверняка же есть какая-то модель аппроксимирующая закон изменения температуры? Сейчас я как "затыйчкой" использую линейное приближение. но даже простое измерение в 5-10 разных точках над поверхностью говорит о том что закон явно что-то в духе логарифма или степенной функции.

Для чего? Чтоб понять как изменяется температура над нагретой поверхностью и как меняется скорость звука.

1. Вот поставьте палку на один конец вертикально-вертикально. Можете описать, когда и куда она упадет?

2. Попробуйте нарисовать ламинарный поток... Где-нибудь вещество кончится...

3. Опыты в огромном количестве производятся - включают электрическую плитку... Солнце нагревает Сахару...

Ваши проблемы с пониманием имеют истоки в образовании... Обычно такие явления на рассматриваются, а даются задачи с устойчивыми решениями... Вот, например, генератор... Вы же не можете сказать, какая будет амплитуда и фаза от времени после включения питания. Даже для простейшего мультивибратора на двух транзисторах.

Но это простой относительно случай, когда решения притягиваются к устойчивому циклу в фазовом пространстве. Аттрактору в новой терминологии.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо, очень любезно.

1. Статистических подходов не существует?

2. Т.е. для жидкости подобный расчет возможен, при этом она может еще и течь куда угодно и как угодно. А если простейший случай с газом и наука/инженеры/... бессильна?

Кроме образования можно поговорить еще и о воспитании!

3. А откуда, пардон, берутся различные вариации критериального уравнения? (Nu = f(Gr,Pr)) Функции f же встречаются совершенно разные.

4.

2. Попробуйте нарисовать ламинарный поток... Где-нибудь вещество кончится...

Поясните пожалуйста.

Edited by aBoomest

Share this post


Link to post
Share on other sites
Поясните пожалуйста.

Вопросы, которые Вы задаете, все больше и больше выявляют Ваше глубокое интуитивно-детерминистское (заблу...)представление о "гладких" решениях дифференциальных уравнений, когда (так бывает...) велика робастность, - малые отклонения в начальных условиях приводят к малым же отклонениям в решении. Но жизнь (даже уравнений) богаче удивительными метаморфозами... (бифуркациями).

Все это обезразмеривание (пресловутые критерии) на самом деле ничего не описывает в том смысле, как Вы это хотите себе представить. Наука не бессильна, но Природа сильнее. Инженерная наука иногда может с некоторой вероятностью предсказать лишь среднее значение чего-то там... Детерминизм в лице демона Лапласа потерпел поражение...

Но можно это не признавать. Упомянутый Вами статистический (эргодический) подход не описывает динамику, и основан на вероятностных предположениях. Увы.

Вот Вы спрашивали про ламинарное течение... Нарисуйте, что и куда течет в такой симметрии. При ее сохранении.

Share this post


Link to post
Share on other sites

1. В настоящее время существует море программ для моделирования разнообразнейших физических (да и наверное не только физических) процессов. Есть программы моделирующие подобные вещи?

2. Созрел такой вопрос, а как тогда рассчитываются системы воздушного охлаждения где есть вентиляторы и не один, если даже естественную конвекцию рядом с нагретым телом рассчитать невозможно практически?

Edited by aBoomest

Share this post


Link to post
Share on other sites
1. В настоящее время существует море программ для моделирования разнообразнейших физических (да и наверное не только физических) процессов. Есть программы моделирующие подобные вещи?

2. Созрел такой вопрос, а как тогда рассчитываются системы воздушного охлаждения где есть вентиляторы и не один, если даже естественную конвекцию рядом с нагретым телом рассчитать невозможно практически?

1. Поп - свое, а черт - свое. Вот все время пытаюсь донести до Вас, что система принципиально неустойчива - вверху холодный и тяжелый воздух, внизу - горячий легкий. А считать можно все - уравнения давно известны... Считайте...

2. Открою Вам секрет. Даже охлаждение ядерных реакторов не умеют правильно считать. Даже без конвекции - там насосы качают.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Доброго дня.

1. У меня специальность другая, а то что я пытаюсь освоить что-то, что я еще не понимаю и никогда не изучал - думаю это не есть плохо.

Не знание некоторых вещей не говорит о том что наши понятия слабы, но о том что сии вещи не входят в круг наших понятий. (с) К.П.Прутков.

2. "система принципиально неустойчива - вверху холодный и тяжелый воздух, внизу - горячий легкий." - все понятно.

"А считать можно все - уравнения давно известны... Считайте..." - можно литературу и примеры пожалуйста? Желательно чтоб не сходу тройные интегралы и роторы а простые примеры. Дело в том что мне достаточно пока хоть какое-то приближение. Это один момент. Второе - правильнее ли будет к примеру взять мою систему и просто измерить т-ру в паре десятков точек по высоте?

3. Я вот всеже не пойму, в физике например помнится многое считается по усредненным данным. Количество электронов например в базе транзисторов считают, хотя их и не видел никто. И лавинные процессы считают. (Или тоже нет?) Тут нет усреднения никакого? Ведь если измерить т-ру просто в к.л. точке над поверхностью - это же будет интегральная величина. Неужели ниче не сделать?

4. Всеже вернемся к нашим баранам, про ламинарный поток и про то что в-во где-то кончится? Я не могу понять что вы имеете ввиду. И поэтому не могу понять где про это читать.

5. На счет ядерных реакторов, это вы серьезно, что не умеют считать?

 

Спасибо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Доброго дня.

1. У меня специальность другая, а то что я пытаюсь освоить что-то, что я еще не понимаю и никогда не изучал - думаю это не есть плохо.

Не знание некоторых вещей не говорит о том что наши понятия слабы, но о том что сии вещи не входят в круг наших понятий. (с) К.П.Прутков.

2. "система принципиально неустойчива - вверху холодный и тяжелый воздух, внизу - горячий легкий." - все понятно.

"А считать можно все - уравнения давно известны... Считайте..." - можно литературу и примеры пожалуйста? Желательно чтоб не сходу тройные интегралы и роторы а простые примеры. Дело в том что мне достаточно пока хоть какое-то приближение. Это один момент. Второе - правильнее ли будет к примеру взять мою систему и просто измерить т-ру в паре десятков точек по высоте?

3. Я вот всеже не пойму, в физике например помнится многое считается по усредненным данным. Количество электронов например в базе транзисторов считают, хотя их и не видел никто. И лавинные процессы считают. (Или тоже нет?) Тут нет усреднения никакого? Ведь если измерить т-ру просто в к.л. точке над поверхностью - это же будет интегральная величина. Неужели ниче не сделать?

4. Всеже вернемся к нашим баранам, про ламинарный поток и про то что в-во где-то кончится? Я не могу понять что вы имеете ввиду. И поэтому не могу понять где про это читать.

5. На счет ядерных реакторов, это вы серьезно, что не умеют считать?

 

Спасибо.

Отвечу пока только на 5 пункт. Да.

Понимаю причину Вашего непонимания. И недоверия. Но это так. Вот Вы не видели ИХ экспериментальные установки - одна восьмая реактора в натуральную величину. В центре Москвы. Ночью целая электростанция работает на эту установку. Греет вместо ядерной реакции. Зачем бы все это строить, если считается?

И зря Вы думаете, что ядерные реакции считают усредненно... Коэффициент размножения должен быть равен (колебаться) в районе точной единицы в каждой точке реактора. Но в каком-то смысле усредненно по времени... тут счастье в том, что одна компонента (путь) цепной реакции медленная. В реакторе проще - там все почти линейно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это не сложно, это невозможно. Малые отклонения в начальных условиях приводят большим отклонениям в решении.

Невозможно не только аналитически, но и численно решить такую систему уравнений. Хотя все уравнения известны - газовые законы, ур-ия Навье-Стокса... Т.е. решать можно, но ответ будет неверный... Почти всегда через некоторое время.

А зачем это Вам нужно?

 

Задача с полем температур над бесконечноной плоскостью явно патовая, и понятно почему.

 

Мне кажется, что источник тепла конечных размеров вносит в задачу определенный детерменизм, и эта задача должна иметь решение.

 

В пользу такого мнения говорит то, что конвективный теплообмен тел различной формы описан вдоль и поперек.

Значит температурное поле в области источника тепла детерменировано.

Почему же его нельзя найти в других точках пространства ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this