Теория подобия как теоретическая основа экспериментального изучения конвективного теплообмена

Вопросы для повторения

· Каково значение религии с точки зрения О.Конта?

· Каковы функции религии?

· В чём заключаются онтологическая и гносеологическая функции?

· В чём заключаются антропологическая и психологическая функции?

· Каково этическое значение религии?

· Каково социальное и эволюционное значение религии?

· Что общего и что особенного в мировых религиях?

· Каково происхождение мировых религий?

· Каково значение религиозной веры?

Литература

1. Классики мирового религиоведения. М.: Канон, 1996

2. Мистика. Религия. Наука. М.: Канон, 1998

3. Джемс У. Многообразие религиозного опыта. СПБ.: Андреев и сыновья, 1992.

Мы видим религию как одну из главных ветвей древа культуры, которая, в свою очередь, состоит из многих более или менее крупных веточек, появившихся раньше или позже. Можно изучать то общее, что есть у всех религий, и то, что отличает одну от другой. Религиоведение помогает понять сущность религии как отрасль культуры, её значение в жизни человека и общества. Этим даётся ответ на вопрос, зачем его нужно изучать.

Конвективный теплообмен описывается системой дифференциальных Уравнений и условиями однозначности с большим количеством переменных. Попытки аналитического решения этой системы уравнений наталкиваются на серьезные трудности. В настоящее время точные решения имеются только для отдельных частных случаев. Поэтому большое значение приобретает экспериментальный путь исследования. С помощью эксперимента для определенных значений аргументов можно получить численные значения искомых переменных и затем подобрать уравнения, описывающие результаты опытов. Однако при изучении столь сложного процесса, как конвективный теплообмен, не всегда легко проводить и опытное исследование.

Для исследования влияния на процесс какой-либо одной величины остальные нужно сохранять неизменными, что не всегда возможно или затруднительно из-за большого количества переменных. Кроме того, при этом нужно быть уверенным, что результаты, получаемые с помощью какой-либо конкретной установки (модели), можно перенести и на другие аналогичные процессы (образец). Эти трудности помогает разрешить теория подобия.

Явления, принадлежащие одному и тому же классу, описываются одинаковыми по физическому содержанию и форме записи дифференциальными уравнениями и называются подобными процессами. Те явления природы, которые описываются одинаковыми по форме записи дифференциальными уравнениями, но различны по своему физическому содержанию, называются аналогичными.

Общие условия подобия физических процессов составляют содержание теоремы Кирпичева – Гухмана (1931 г.):

1. Подобные процессы должны быть качественно одинаковыми, т. е. они должны иметь одинаковую физическую природу и описываться одинаковыми по форме записи дифференциальными уравнениями.

2. Условия однозначности подобных процессов должны быть одинаковы во всем, кроме численных значений постоянных, содержащихся в этих условиях.

3. Одноименные определяющие критерии подобных процессов должны иметь одинаковую численную величину.

С помощью теории подобия размерные физические величины можно объединить в безразмерные комплексы, причем так, что число комплексов будет меньше числа величин, из которых составлены эти комплексы. Полученные безразмерные комплексы можно рассматривать как новые переменные. При введении в уравнения безразмерных комплексов число величин под знаком функции формально сокращается, что упрощает исследование физических процессов. Кроме того, новые безразмерные переменные отражают влияние не только отдельных одиночных факторов, но и их совокупности, что позволяет легче определить физические связи в исследуемом процессе.

Теория подобия устанавливает также условия, при которых результаты лабораторных исследований можно распространить на другие явления, подобные рассматриваемому. Ввиду этого теория подобия является прежде всего теоретической базой эксперимента, но не только. В ряде случаев теория подобия облегчает анализ процесса и описание полученных результатов, хотя с ее помощью вид искомой функции не может быть определен.

Теория подобия развивалась в основном благодаря трудам советских ученых А. А. Гухмана, М. В. Кирпичева, М. А. Михеева, Б. С. Петухова и др.

Дата добавления: 2014-01-04