Балансовые соотношения. (Лекция 2)

х:

система уравнений не отличается от той, которая применялась для конвекции.

Для пленки жидкости можно использовать приближение пограничного слоя:

В случае турбулентного течения надо также учесть перенос импульса и энергии турбулентными пульсациями.

же, как в задачах конвекции: на стенке – условие прилипания, на бесконечности задаются скорость и температура пара.

Дополнительная сложность: надо задать граничные условия на поверхности раздела фаз пар – жидкость.

Почему это сложно?

1) Форма межфазной поверхности не известна заранее, а определяется в ходе решения задачи.

2) Может требоваться учет неравновесных эффектов на межфазной поверхности. На межфазной поверхности есть скачок параметров (температуры, скорости, давления).

с поверхностью

На непроницаемой поверхности для скорости задается условие прилипания:

При наличии потока массы j (w0 – скорость границы раздела фаз в лабораторной системе координат):

В связанной с поверхностью системе координат поток массы пара равен потоку массы жидкости, т.е. сколько пара конденсируется, столько жидкости образуется.

одинаковы. На криволинейной поверхности надо учесть скачок давлений для нормальных напряжений:

При наличии потока массы через границу переносится также импульс!

одинаковы. В общем случае

Граничное условие для потока энергии

На непроницаемой поверхности потоки энергии в разных фазах одинаковы:

При наличии фазового перехода надо учесть его теплоту:

Это выражение можно применять, если скорости фаз малы в сравнении со скоростью звука. В общем случае кроме теплового потока надо учесть поток кинетической энергии, работу сил давления и вязкого трения: