Учебное пособие является руководством к решению теоретических и практических задач по специальности (профилю) «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей». <...> Модель-аналог в спектре значимых факторов сохраняет наиболее существенные для исходного объекта или процесса и при этом реализует неизменность некоторых безразмерных критериев, определяемых теорией подобия. <...> Первые научные формулировки условий подобия были даны ещё И. <...> Он определил и рассмотрел критерии подобия, характеризующие движение жидкостей и ряда механических систем. <...> Букингемом была сформулирована теорема, позволившая установить условия подобия для систем любой физической природы. <...> Наряду с аналитическими методами постепенно получили развитие численные методы решения различных прикладных задач, а после появления в середине прошлого века ЭВМ двух- и трехмерных задач тепломассопереноса. <...> Во-вторых, переработка сырья в металлургии протекает при повышенных температурах, что предполагает наличие у современного инженера навыков в аналитическом и конечноразностном решении основных типов краевых задач тепломассопереноса. <...> Физическое моделирование Оно реализуется, если физическая природа процессов, происходящих в модели и объекте, одинакова, но они отличаются размерами или типом происходящих процессов. <...> Обобщенная структура металлургического процесса: а – схема первого приближения; б – развернутая схема; ТЭП – технолого-энергетический процесс; ЭП – энергетический процесс; ТОП – теплообменные процессы; ТЭП – технологический процесс; ФМЛ – физико-механические процессы; ГАП – гидроаэродинамические 9 процессы Центральным положением этой теории является понятие подобия объектов, возникшее в геометрии и перенесенное в физику. <...> По аналогии с геометрическим подобием вводится понятие физического подобия, например гидродинамического (подобие потоков текучей жидкости), теплового (подобие полей температур <...>
Моделирование_процессов_тепло-_и_массопереноса_.pdf
УДК 536.46(07)
К704
Рецензенты – канд. техн. наук, доц. Н.Е.Осипов;
кафедра гуманитарных и социальных дисциплин
Липецкого эколого-гуманитарного института
Коршиков, В.Д.
К704
Моделирование процессов тепло- и массопереноса [Текст]: учебное
пособие / В.Д. Коршиков, И.Г. Бянкин. – Липецк: Изд-во Липецкого
государственного технического университета , 2014. – 85 с.
ISBN 978-5-88247-692-1
Пособие соответствует федеральному государственному образовательному
стандарту высшего профессионального образования по направлению «Металлургия».
Учебное
пособие является руководством к решению теоретических и
практических задач по специальности (профилю) «Теплофизика, автоматизация
и экология промышленных печей». Изложены основные особенности системного
подхода при моделировании металлургических процессов и объектов. Достаточно
подробно описаны методы физического и математического моделирования.
Особое внимание уделено планированию и анализу результатов экспериментальных
исследований.
Учебное пособие предназначено для студентов всех форм обучения квалификаций
бакалавров, специалистов и магистров.
Табл. 6. Ил. 8. Библиогр.: 11 назв.
ISBN 978-5-88247-692-1 ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный
3
Стр.2
технический университет», 2014
Содержание
Введение …………………………..…………………………..………………. 4
1. Основные понятия системного анализа…………………..…………….. 6
1.1. Физическое моделирование………………………..………………. 7
1.2. Математическое моделирование…………………..………………. 9
1.3. Формализованное описание………………………..………………. 11
1.4. Математическое описание………………………..………………… 13
1.5. Моделирующий алгоритм………………………..………………… 15
1.6. Контрольные задания и вопросы к разделу 1…………………….. 16
2. Физическое моделирование…..…………………………..……………… 16
2.1. Критерии подобия……..…………………………..………………... 17
2.2. Основная теорема теории подобия………………..……………….. 19
2.3. Автомодельность………..…………………………..………………. 22
2.4. Моделирование движения газов в печах…………..……………… 23
2.5. Контрольные задания и вопросы к разделу 2……..……………… 25
3. Математическое моделирование………………………..……………….. 25
3.1. Стационарный теплоперенос……………………..………………... 27
3.2. Нестационарный теплоперенос…………………..………………... 34
3.3. Конечно-разностные методы……………………..………………... 41
3.4. Контрольные задания и вопросы к разделу 3……..………………. 48
4. Экспериментальные исследования……………………..………………... 49
4.1. Погрешности измерений..…………………………..……………… 50
4.2. Планирование эксперимента………………………..……………… 67
4.3. Контрольные задания и вопросы к разделу 4……..………………. 81
Заключение………………………..…………………………..……………….. 83
Библиографический список……..…………………………..………………... 84
4
Стр.3