Теплообмен при свободной конвекции у вертикальной плоскости

По сути дела идет повторение прошлого пункта. У нагретой стенки наблюдается подъёмный поток, у охлаждающей стенки опускающий поток. Законы сохранение выглядеть следующим образом

Эту задачу была решена Польгаузеном при использование функции тока с использование автомодельной переменной.

Решение при таком действиях получилось.

Сделаем следующие допущение, для получение примерного ответа

Именно таким вида была получена, эта зависимость, так как нахождение этих констант является не возможным теоритическом виде, то они получается с опытными значениями. После этого была предложена более точная формула, которая выглядит следующим образом, эти соотношение и данные выкладки справедливы только в ламинарном течении.

Турбулентное свободная конвекция на вертикальной плоскости

При выводе усреднение уравнений возникнут пульсации третьих моментов, что очень сильно усложняют задачу, как оказываются, что значение их пренебрежимо малы по сравнению вторых пульсаций. В этом случаи получаются аналогичные усредненные уравнение при турбулентной течении. Как оказывается, по экспериментам, что КТО не зависит от координаты. В этом случаи получается следующее

Свободная конвекция у поверхности цилиндров

Понятие цилиндр большого диаметра означает, что в анализе можно использовать приближение пограничного слоя, т.е. динамический пограничный слой намного меньше чем диаметр цилиндра, при этом . Такой способ будет работать до момента пока φ<140, так как при увеличение угла динамический пограничный слой быстро растет и при достижение этого угла размер диаметра цилиндра и пограничного слоя станут соизмеримыми. Не очередное отличие коснется вот здесь

В общем случаи решение этой задачи будет выглядеть как предыдущие

Выполнен анализ для цилиндров малого диаметра, , т.е. где не соблюдается приближение пограничного слоя. Такой анализ выполнил Лэнгмюр, как оказывается, что свободного конвективного течение практически нету, а передача тепла основывается теплопроводностью. В этом случаи тепловой поток определяется

Далее было предложено, что при такой записи выполняется переход к цилиндру большого диаметра.

Именно такой записи и начали выполнять аппроксимацию опытных значений и такой вид предложил Футжии.

Свободная конвекция на сферических поверхностей

По существу это похоже как на цилиндре при очень малых значениях Ra осматривается процесс теплопроводности, при больших Ra пограничный слой.

Если предположить что , то получиться что. Такое возможно, только на очень малых сферах. Это объясняет результаты высокой интенсивности процессов теплообмена при мелкой диспергирования жидкости или твёрдое вещества.

Свободная конвекция на горизонтальной плоскости

Различается разные вариации при устойчивой стратификации и неустойчивой, которая проявляется из-за неоднородности плотности между пластинами.

При устойчивой стратификации, конвекция не возникает, а тепло передается посредством теплопроводности.

При неустойчивой стратификации и (Ra>1700), возникает конвекция Бенара. Хоть и сам Бенар и не открывал этого процесса, но он был взаимосвязан с этим. Этот эффект обоснован градиентом плотностей и поверхностного натяжения. В пластине между изотермическими поверхностями.