ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные факторы, определяющие теплообмен в шариковом слое из "Регенеративный вращающийся воздухоподогреватель " Процесс теплообмена между твердым телом и газом осуществляется при одновременном действии теплопроводности и конвекции их совокупное действие называют конвективным теплообменом. Интенсивность конвективного теплообмена оценивается коэффициентом теплообмена а. [c.49] Явление теплопроводности в газе, как и в твердых телах, характеризуется градиентом температуры и коэффициентом теплопроводности. [c.49] Конвективный перенос тепла неразрывно связан с переносом частичек газа. Это обстоятельство сильно усложняет процесс теплообмена, так как перенос частичек газа зависит от режима движения, природы его возникновения, рода и физических свойств газа, формы и размеров поверхности нагрева твердого тела, направления теплового потока и т. д. Таким образом, конвективный теплообмен представляет собой очень сложный процесс, зависящий от большого числа факторов. [c.49] Рассмотрим влияние направления теплового потока на конвективный теплообмен между жидкостью и твердым телом. Для объяснения зависимости коэффициента теплообмена от направления теплового потока воспользуемся представлениями о пограничном слое вблизи поверхности нагрева. Коэффициент теплообмена а зависит от толщины пограничного слоя. [c.49] В этом случае формирование пограничного слоя определяется не только гидродинамикой, но и тепловыми факторами (температурой). Известно, что с повышением температуры жидкости плотность ее уменьшается. [c.49] При охлаждении твердого тела, т. е. при нагревании газа от стенки, пограничный слой имеет температуру большую, чем турбулентный поток. Поэтому количество переносимых молей здесь также больше. Частицы газового потока большей плотности глубже проникают в пограничный слой с меньшей плотностью, тем самым увеличивая интенсивность теплообмена. [c.50] Исходя из этого, можно утверждать, что при прочих равных условиях охлаждение горячей поверхности твердого тела более интенсивно, чем нагревание этой поверхности, и поэтому коэффициент теплообмена от горячей поверхности к нагреваемому газу выше, т. е. [c.50] Это явление особенно сильно обнаруживается при теплообмене в шариковом слое. К такому же выводу можно прийти, если рассмотреть зависимость теплообмена от толщины пограничного слоя, формируемого около стенки. [c.50] При турбулентном движении теплоносителя вблизи стенки формируется пограничный слой, для которого характерным является значительное изменение температуры, наличие температурного градиента в пограничном слое. [c.50] Коэффициент теплообмена а от газа к стенке при турбулентном движении газа определяется коэффициентом теплопроводности газа и толщиной пограничного слоя. [c.51] Рассматривая схему движения газа или воздуха в слое шариков (рис. 31), можно убедиться, что каждый предыдущий ряд шариков является турбулизатором для последующих рядов. Толщина пограничного слоя в этом случае меньше, чем при обтекании одиночного шара, что значительно увеличивает коэффициент теплообмена. [c.52] В плотном слое шариков каждый шарик соприкасается с другими, по крайней мере в шести точках. Точки соприкосновения уменьшают активную теплообменную поверхность шарика со средой. [c.52] В неподвижной шариковой насадке эти контакты обусловливают увеличение перепада давлений в газовой среде Д р. Перемещение, шарикового слоя производилось путем вращения ротора насадки. При перемещении шарикового слоя, например при вращении. насадки, число контактов между шарами уменьшается, что определяет снижение перепада давления, т. е. уменьшение гидравлического сопротивления. [c.52] Перемещение шаров способствует дополнительной тур-булизации газового потока, уменьшению термического сопротивления теплообмена в слое. [c.52] Вернуться к основной статье