25 Анология между тепло- и массообменом.

Рассмотрим уравнения энергии, движения и диффу­зии, описывающие поля температуры, скорости и кон­центраций в раздельно идущих процессах переноса теп­лоты, количества движения и вещества. Физические па­раметры жидкости будем считать постоянными.

Уравнение энергии (без учета диффузионной состав­ляющей теплового потока)

. (8.9)

Уравнение движения (без учета массовых сил и при безнапорном движении)

. (8.10)

Уравнение диффузии (без учета термо- и бародиффузии)

. (8.11)

Уравнения (8.9) – (8.11) по записи аналогичны: они содержат коэффициенты a, v, D, каждый из кото­рых характеризует соответственно перенос теплоты, им­пульса и вещества. Единицы измерения а, v, D одина­ковы – м²/с. При подобных условиях однозначности, при a=v=D расчетные поля температуры, скорости и концентраций будут подобны. В частности, поля темпе­ратуры и относительных концентраций будут подобны, если a=D.

Аналогия процессов тепло- и массообмена часто ис­пользуется на практике. Если, например, для теплооб­мена получено, что Nu= φ(Re, Pr), то, исходя из ана­логии процессов тепло- и массообмена, полагают Nu_D=ψ(Re, Pr_D), при этом функции φ и ψ считают одина­ковыми. Здесь – диффузионное число Нуссельта; – диффузионное число Прандтля. Эти числа являются аналогами чисел Nu и Pr.