Введение
Глава 1. Особенности гидродинамики и теплообмена в реологических системах 16
1.1. Характеристики реологических жидкостей. Модели неньютоновских жидкостей 16
1.1.1. Классификация неньютоновских жидкостей 16
1.1.2. Вязкопластичные среды 17
1.1.3. Псевдопластики 18
1.1.4. Дилатантные жидкости 20
1.2. Исследования тепломассообмена при свободной конвекции 22
1.2.1. Внешние течения нелинейно-вязких жидкостей 23
1.2.2. Теоретические исследования течения около вертикальной изотермической поверхности 24
1.2.3. Экспериментальные исследования течения около вертикальной изотермической поверхности 27
1.2.4. Теоретические исследования течения вблизи вертикальной поверхности с постоянным потоком тепла 29
1.2.5. Экспериментальные исследования течения вблизи вертикальной поверхности с постоянным потоком тепла 31
1.2.6. Исследования течений у горизонтальных поверхностей 31
1.2.7. Исследования течений у горизонтального цилиндра 32
1.2.8. Тепломассообмен при свободной конвекции с учетом переменных теплофизических свойств жидкости 32
1.3. Теплообмен и трение при вынужденной конвекции в неньютоновских жидкостях ...36
1.3.1. Результаты исследований гидродинамики и теплообмена при обтекании плоской пластины 37
1.3.2. Влияние градиента давления и неизотермичности поверхности на гидродинамику и теплоотдачу 41
1.3.3. Теплообмен и трение с учетом переменных физических свойств жидкости 43
1.4. Теплообмен и трение при смешанной конвекции 47
1.4.1. Механизмы переноса 47
1.4.2. Вертикальные течения у изотермической поверхности 50
1.4.3. Вертикальная поверхность с постоянной плотностью теплового потока 55
1.4.4. Горизонтальные течения у изотермической поверхности 56
1.5. Выводы по главе 58
Глава 2. Теоретическое исследование гидродинамики и теплообмена в реологичсеких системах при свободной конвекции с учетом переменной вязкости жидкости 60
2.1. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена при свободной ламинарной конвекции нелинейно-вязких жидкостей 60
2.2. Численное моделирование теплообмена и гидродинамики при естественно-гравитационной конвекции с учетом реологии жидкости и зависимости ее физических свойств от температуры 65
2.2.1. Влияние реологии на гидродинамику и теплообмен 66
2.2.2. Влияние переменных свойств жидкости на тепловые и гидродинамические параметры пограничного слоя 67
2.2.3. Обобщение результатов численных решений и сравнение с результатами исследований свободной конвекции 70
2.3. Выводы по главе 79
Глава 3. Теоретическое исследование гидродинамики и теплообмена в реологичсеких системах при вынужденной конвекции с учетом переменных физических свойств жидкости 81
3.1. Дифференциальные уравнения тепломассопереноса при вынужденной ламинарной конвекции 81
3.2. Численное моделирование тепломассопереноса при вынужденной конвекции для дилатантных и псевдопластичных жидкостей 83
3.2.1. Влияние реологии на гидродинамику и теплообмен 83
3.2.2. Влияние переменных свойств жидкости на тепловые и гидродинамические параметры пограничного слоя 85
3.3. Обобщение результатов численных решений и сравнение с результатами исследований вынужденной конвекции 88
3.4. Выводы по главе 104
Глава 4. Теоретическое исследование гидродинамики и теплообмена при смешанной конвекции с учетом переменной вязкости жидкости 106
4.1. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена при смешанной ламинарной конвекции высоковязких ньютоновских жидкостей 106
4.2. Численное моделирование теплообмена и гидродинамики при смешанной конвекции с учетом зависимости физических свойств жидкости от температуры 107
4.2.1. Влияние числа Прандтля и параметра смешанной конвекции на гидродинамику и теплообмен 108
4.2.2. Влияние переменной вязкости на гидродинамические и тепловые параметры пограничного слоя 111
4.3. Обобщение результатов численных решений и сравнение с результатами исследований смешанной конвекции 115
4.4. Экспериментальное исследование теплообмена при смешанной конвекции у вертикальной поверхности 122
4.5. Выводы по главе 131
Глава 5. Рекомендации по практическому использованию полученных результатов 132
5.1. Методика расчета теплопотерь неньютоновской жидкости в окружающую среду через вертикальную ограждающую поверхность емкости 135
5.2. Пример расчета теплопотерь от неньютоновской жидкости через вертикальную ограждающую поверхность 138
5.3. Расчет поверхности трубчатого подогревателя неньютоновских жидкостей 139
Заключение 145
Список источников 147
