Термодинамика и теплопередача

208 II.3. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ Определения и формулы Свободное движение жидкости возникает под действием неоднородного поля массовых сил , т . е . когда в различных точках системы массовые силы отличаются по величине . Отнесенная к единице объема жидкости массовая сила равна F = ρ j , где ρ – плотность жидкости ; j – ускорение поля массовой силы . В гравитационном поле массовых сил ( с одинаковым значе - нием ускорения во всех точках системы : j = g = со nst) свободное движение возникает из - за неоднородности плотности жидкости , которая обычно обусловлена неоднородностью температурного поля . Процесс теплоотдачи происходит при разности температур между стенкой и жидкостью ∆ t = t w – t f ( рис . II.3.1); когда в при - стенном слое образуется неоднородное температурное поле t , соз - дающее неоднородное поле массовых сил F . В этом неоднород - ном поле сил более легкие теплые объемы жидкости поднимаются вверх . В пристенном слое жидкости возникают подъемные силы , вызывающие свободное движение . Но этому движению препятст - вуют силы внутреннего трения , обусловленные вязкостью жидко - сти . Соотношением этих сил определяется форма профиля скоро - стей w и режим течения жидкости в пристенном слое , который может быть ламинарным , переходным или турбулентным .