晶体生长的物理基础
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*二、同轴旋转柱面间的温度场

我们这里仅讨论一个特例,即同轴柱面中的内柱面是静止的,而外柱面的角速度ω2=ω0;内、外柱面上的温度分别为T1T2;并假定物性常数μ,ρ,k与温度无关。因而这个问题是一个强迫对流的问题,只需将已经求得的速度分布式(3-89)代入热传输方程,就能得出温度分布。

由于内柱面静止(ω1=0),外柱面角速度ω2=ω0,故由式(3-89)得

由(3-4)式和(3-5)式,可得上述情况下的热传输方程为

将速度分布的表达式vr)代入后得

引入下列无量纲数

则式(3-90)将改写为

两次积分后可得

积分常数C1C2可用下列边值条件确定

最后得到的温度分布为

N=0,由(3-91)式可以得到同轴静止柱面间的液体内的温度分布。如N足够大,可以得到相应于温度极值的精确位置

该点的温度比T1T2高,这是由于黏滞效应。