ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплопередача из "Основы общей теории тепловой работы печей " / и 6 — характеристика формы (Ф) и размеры поверхности нагрева. [c.270] Вследствие сложной зависимости к от ряда факторов расчетные величины коэффициентов теплоотдачи конвекцией для различных конкретных случаев находятся экспериментальным путем. Однако применение методов теории подобия позволяет объединить отдельные величины, характеризующие свойства потока, в определенные комплексы, имеющие решающее значение. [c.270] Обработка экспериментальных материалов в критериальной форме позволяет получить обобщенные формулы для расчета величины С к. [c.271] Как следует из выражения (163), в случае свободной конвекции цри прочих равных условиях интенсивность теплоотдачи и, стало быть, значение определяются величиной критерия Сг, т. е. в основном двумя главными параметрами / и At, входящими в этот комплекс. Разность температур At между теплоносителем и поверхностью нагрева, от которой зависит теплоотдача, порождает скорость движения теплоносителя вдоль поверхности нагрева, а протяженность последней I—возможность развития этого движения. [c.271] В случае, изображенном на рис. 155, в, движение совершается только в тонком слое вблизи стенки, тогда как в остальных случаях оно носит объемный характер. [c.272] В условиях вынужденной конвекции, как следует из уравнения (164), определяющим комплексом является критерий Рейнольдса и поэтому интенсивность теплопередачи конвекцией зависит от скорости движения потока относительно поверхности нагрева. Выше было отмечено, что лимитирующим звеном в теплоотдаче конвекцией является теплопередача через слой, расположенный в непосредственной близости у поверхности и движущийся ламинарно или находящийся в покое (например, пленочный режим при свободной конвекции). От толщины б указанного ламинарного слоя у поверхности нагрева зависит и коэффициент теплоотдачи. [c.272] В условиях ламинарного вынужденного потока приобретает известное значение свободная конвекция внутри движущегося потока, что может быть учтено введением в функцию (164) критерия Грасгофа в небольшой степени ( 0,1) [142]. [c.273] Вследствие того что конвективный режим преобладает при относительно низких температурах, когда не может происходить горение, в печах, работающих по этому режиму, при теплоотдаче соответственно уменьшается физическое тепло и, стало быть, температура теплоотдающей среды. В случае обычного теплооб-обменника интенсивность теплоотдачи будет зависеть от характера взаимного движения сред (прямоточное, противоточное, перекрестное), определяющего величину средней разности температур (температурный напор). [c.274] Для перекрестного и смешанного движения определение среднего температурного напора осуществляется путем довольно сложных вычислений и поэтому в практических условиях находится с помощью номограмм. [c.274] Если Б процессе теплообмена происходит превращение тепловой энергии в другой вид энергии, то для соответствующего потока водяное число вычисляется с помощью понятия об условной теплоемкости (гл. V). [c.275] С энергетической точки зрения противоток эффективнее, так как при прочих равных условиях ему соответствует больщее значение среднего температурного напора и, кроме того, конечная температура t не зависит от конечной температуры. [c.275] Распространим это на случай, когда теплоноситель движется около неподвижной поверхности нагрева, имеющей по длине постоянную температуру. Очевидно, в этом случае средний по поверхности нагрева температурный напор может быть вычислен с помощью формулы (166) и будет одинаковым, независимо от направления движения теплоносителя по отношению к поверхности нагрева. Если отбор тепла по длине поверхности нагрева организовать таким образом, что он для каждого элемента поверхности будет соответственно равен dt Wх, тогда температура поверхности нагрева будет изменяться по длине по одной из кривых для t2 на рис. 156. В этом случае в зависимости от направления движения теплоносителя будем иметь случай, аналогичный прямотоку или противотоку, а величина среднего температурного напора определится из формулы (166). Практически подобный случай имеет место, когда нагреваются тонкие тела удлиненной формы, причем распространением тепла в аксиальном направлении в этих телах можно пренебречь, или когда нагреваемый материал движется параллельно теплоносителю (прямоток) или навстречу ему (противоток). Последняя задача, применительно к случаю, когда материал ведет себя как тонкое тело, рассмотрена С. Е. Ростковским [161]. [c.276] Время нагрева материала от до определяется исходя из того, что известен расход материала G кГ1час и, стало быть, скорость его перемещения. По этой скорости находится время нагрева, т. е. время нахождения материала на участке (Fu — FJ). [c.277] Задача существенно усложняется, если рассматривать нагреваемый материал как массивное тело. Однако применительно к конвективным печам, вследствие относительно низкого значения коэффициента теплоотдачи (ак ), рассмотренный случай является наиболее распространенным. [c.278] Кг —критерий неравномерности нагрева. [c.279] Рассмотренный прием расчета [162] позволяет внести поправку также на тот случай, когда температура теплоотдающей среды при поступлении в печь не постоянна, а в начале нагрева вследствие интенсивной теплоотдачи уменьщается. [c.279] Вернуться к основной статье