Система дифференциальных уравнений конвективного теплообмена и условия однозначности включают значительное количество
переменных. В связи с этим для изучения конвективного теплообмена большое значение имеют экспериментальные исследования, которые невозможны без использования теории подобия. С помощью этой теории размерные физические величины можно объединить в безразмерные комплексы, что существенно упрощает проведение исследований. Рассмотрим постановку краевой задачи конвективного теплообмена (рис)
температурой
.
.
Пусть поверхность твердого тела омывается несжимаемой жидкостью с параметрами:
скоростью
.
Характерный размер тела
температура поверхности тела -
Допустим, что теплофизические параметры жидкости постоянны. Учитывая расположение осей на рис., запишем:
В этом случае поле температур и скоростей можно описать дифференциальными уравнениями в приближении пограничного слоя