Трансцилляторный перенос

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Трансцилляторный перенос – это перенос интегрального параметра (тепла, энергии, заряда, массы), возникающий в многофазной системе при наличии обмена этим параметром между фазами (компонентами), наличия градиента локального параметра, например, температуры, плотности заряда, массовой плотности, и колебаний фаз (компонентов) друг относительно друга [1].

Наиболее простой трансциллятор (от слов transfer – перенос, oscillation – колебание) представляет две тонкие соприкасающиеся пластины, одна из них совершает периодические колебания вдоль оси Ox.

В начальный момент I участок верхней пластины получает избыток локального параметра (нагревается, получает электрический заряд, концентрацию и т.п.). При малой толщине пластины процесс теплообмена между слоями происходит интенсивнее, чем молекулярный перенос вдоль оси Ox в отдельном слое. Затем нижняя пластина смещается и ее участок с повышенным значением локального параметра начинает обмениваться им с участком верхней пластины. Далее процесс периодически повторяется. В результате происходит перенос интегрального параметра (тепла, электрического заряда, массы и др.) вдоль оси 0х. Такой процесс переноса тепла, массы, электрического заряда называется трансцилляторным [2], [3].

Коэффициент переноса λtr зависит от амплитуды A, частоты колебаний ω и коэффициента межкомпонентного обмена α

λtr = aA2w2 / (2(α2 + ω2)) ,  (1)

где а – коэффициент, зависящий от выбора системы единиц.

Трансциллятор – простейшая физическая система, объясняющая широкий класс явлений переноса в пористых средах, жидкости с всплывающими пузырьками, турбулентном течении и т.д. Коэффициент трансцилляторного переноса тепла, например, в общем случае может быть определен по формуле

tr)средн. = jсредн. / (|grad(T)|)средн. ,  (2)

где jсредн. – поток, (|grad(T)|)средн. – усредненный градиент температуры. Полный коэффициент равен сумме молекулярного и трансцилляторного коэффициентов. Трансцилляторная составляющая зависит от амплитуды колебаний среды, частоты и молекулярного коэффициента переноса.

Применение[править]

Может быть использован для создания теплоизоляционных устройств с регулируемой теплопроводностью.

Источники[править]

  1. Филиппов А.И., Котельников В.А., Минлибаев М.Р. Некоторые особенности явления вибропереноса тепла в пористых средах// Теплофизика высоких температур.– 1996.– Т.34.– №5.– С. 719–723. Philippov, A.I., Kotelnikov, V.A., Minlibayev, M.R., Some special features of the phenomenon of vibration heat transfer in porous media// High temperature.–1996.– Vol. 34.– No. 5.– P. 708–713.
  2. Филиппов А.И., Котельников В.А., Минлибаев М.Р. Явление вибропереноса в двухкомпонентных осциллирующих взаимодействующих системах.// Инженерно-физический журнал.–1997.– Т.70 – №3.– С.487–492.
  3. Филиппов А.И. Баротермический эффект в жидкостях. – Уфа: «Гилем» – 2006. – 186 с.