Вода Теплоотдача конвекцией

Перечисленные методы теплового расчета градирен явились основой при разработке технологического расчета градирен на ЭВМ. Система дифференциальных уравнений теплоотдачи конвекцией, испарением, баланса теплоты была дополнена уравнением неразрывности и была составлена программа расчета температур охлажденной воды при заданных технологических и конструктивных параметрах градирен и метеорологических [c.15]

Рис. 8-46. Номограмма для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для некипящей воды при р<18,0 МПа ав = 1,16 z ,Bt/(m-K).

Конвекция — перенос теплоты в жидкостях и газах за счет перемещения их объемов при нагревании. Конвективный перенос теплоты происходит совместно с теплопроводностью. Он может осуществляться в результате свободного или вынужденного движения жидкости или газов (естественная или вынужденная конвекция). Естественная конвекция происходит вследствие разности температур (плотностей) нагретых и холодных частиц жидкости или газа (при нагревании воды в котлах, воздуха у нагревательных приборов). Вынужденная конвекция происходит под влиянием вынужденного движения воды (насосом) или воздуха (вентилятором). Теплоотдача конвекцией повышается с увеличением разности температур и скорости движения жидкости или газа. [c.5]

При продольном омывании поверхности нагрева турбулентным потоком среды, в том числе воды и пара, с состоянием, далеким от критического, коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м К) или ккал/ (и -°С), определяют по формуле [c.103]

Дымовые газы по выходе из топки движутся по газовому тракту к выходу из котельного агрегата и, омывая соответствующие поверхности нагрева, отдают через них свое тепло воде или водяному пару. Эти два процесса—движения и теплопередачи — являются основными, происходящими в газовом тракте котельного агрегата. Они тесно связаны между собой, так как при конвективном теплообмене скорость и условия движения потока газов, омывающего поверхность нагрева, заметно влияют на величину коэффициента теплоотдачи конвекцией. [c.387]

По аналогии с примером 10.1 рассчитаем коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы I =6695 Вт/ (м - К) Суммарное значение коэффициента теплоотдачи от наружной стенки трубы с учетом конвекции и излучения рассчитано в примере 12.1 2 = = 13,3 BT/iM- -K). [c.99]

Как указывалось выше (п. 8.2.3), теплообмен при развитом пузырьковом кипении полностью управляется своими внутренними механизмами и не зависит от скорости вынужденного движения. Однако это не означает, что вынужденное движение вообще не влияет на закономерности кипения. Прежде всего с ростом скорости течения жидкости Wq возрастает коэффициент теплоотдачи однофазной конвекции и, следовательно, при неизменной плотности потока q уменьшается перегрев стенки относительно. Это приводит к тому, что начало кипения в потоке жидкости происходит при тем больших q, чем выше скорость жидкости. Эта закономерность хорошо видна из рис. 8.5, на котором представлены сглаженные опытные зависимости q(AT), полученные одним из авторов [17]. Теплообмен происходил на омываемой потоком воды плоской пластине при давлении 3,92 бар. Кривая 1 соответствует кипению при свободном движении (в большом объеме). В условиях обтекания пластины потоком воды до начала закипания коэффициент теплоотдачи не зависит от плотности теплового потока и целиком определяется скоростью жидкости (кривые 2, 3, 4). С ростом теплового потока при постоянном а, растет температура стенки, и при некотором значении [c.355]

Перечисленные обстоятельства привели к тому, что многие задачи свободной конвекции в неограниченном пространстве были решены экспериментально. Были проведены исследования с воздухом, водородом, углекислотой, вод й, анилином, глицерином, четыреххлористым углеродом, различными маслами и др. (во всех случаях Рг 0,7). Теплоотдача в указанных кидкостях определялась для тел различной формы и размеров (диаметр проволок и труб изменялся от 0,015 до 245 мм, диаметр шаров— от 30 мм до 16 м, высота пластин и труб от 0,25 до 6 м). Теплоотдача в газах измерялась при различных давлениях от 0,003 до 7 МПа. [c.181]

Коэффициенты теплоотдачи а [Вт/(м -К)] при вынужденной конвекции изменяются примерно в следующих диапазонах для газов—10...500, для органических жидкостей—200... 1500, для воды—500... 20 000. [c.311]

Число Нуссельта для теплоотдачи при вынужденной конвекции воды (27.8) [c.434]

При небольших температурных напорах (участок АБ) прогрев жидкости недостаточен для образования активной паровой фазы и теплообмен осуществляется за счет естественной конвекции. С увеличением температурного напора появляются пузырьки пара, наступает режим пузырькового кипения (участок БВ на кривой кипения). Рост температурного напора в этом режиме ведет к увеличению количества активных центров парообразования, большей частоте отрыва пузырьков пара от поверхности. При этом резко возрастает интенсивность теплоотдачи от поверхности по сравнению с конвекцией однофазной жидкости. Коэффициент теплоотдачи в случае кипения воды в большом объеме можно определить по формуле [c.171]

Численные значения коэффициента теплоотдачи а, Вт/(м2-К), изменяются в широких пределах при свободной конвекции воздуха — 5—25, воды —20—100 при вынужденной конвекции воздуха — 10—200, воды — 50—10 000 для кипящей воды — 3000—100 000 для конденсирующего водяного пара — 5000—100 000. [c.316]

На рис. 6.2 представлена зависимость коэффициента теплоотдачи а от плотности теплового потока q при кипении воды в большом объеме под атмосферным давлением. Участок АВ этой кривой соответствует конвективному теплообмену в однофазной среде в условиях естественной конвекции. Участок D характеризует область развитого пузырькового кипения, при котором на теплоотдающей поверхности наблюдается уже весьма большое число действующих центров парообразования. Между областями естественной конвекции в однофазной среде и развитого пузырькового кипения имеется переходная зона, в которой паровую фазу генерируют отдельные центры. С увеличением плотности теплового потока число действующих центров парообразования быстро растет и это способствует интенсификации процесса теплообмена. Многочисленные опытные данные показывают, что в области развитого пузырькового кипения коэффициент теплоотдачи а пропорционален плотности теплового потока, q в степени, примерно равной 0,7 , т. е. [c.164]

В действительности элементарные виды теплообмена не обособлены и в чистом виде встречаются редко. В большинстве случаев один вид теплообмена сопровождается другим. Например, обмен теплом между твердой поверхностью и жидкостью (или газом) происходит путем теплопроводности и конвекции одновременно и называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. В паровых котлах в процессе переноса тепла от топочных газов к внешней поверхности кипятильных труб одновременно участвуют все три вида теплообмена — теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. От внешней поверхности кипятильных труб к внутренней через слой сажи, металлическую стенку и слой накипи тепло переносится путем теплопроводности. Наконец, от внутренней поверхности труб к воде тепло переносится путем теплопроводности и конвекции. Следовательно, на отдельных этапах прохождения тепла элементарные виды теплообмена могут находиться в самом различном сочетании. В практических расчетах такие сложные процессы иногда целесообразно рассматривать как одно целое. Так, например, перенос тепла от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку называют процессом теплопередачи. В книге рассмотрены основные количественные и качественные закономерности протекания этих как элементарных, так и более сложных процессов. [c.5]

Наконец, когда стенка омывается капельной жидкостью, например водой, тогда ол=0 и ао=ак- В дальнейшем, если нет особой оговорки, буквой а мы будет обозначать общий или суммарный коэффициент теплоотдачи, учитывающий как конвекцию, так и тепловое излучение. [c.181]

В этом котле отдача тепла дымовыми газами начинается непосредственно в топке, по стенкам которой расположены так называемые экранные трубы, в которых циркулирует вода. Теплопередача здесь идет в основном радиацией от горячих газов, затем дымовые газы обогревают последовательно пучки кипятильных труб (диаметром 50 мм), отделенные друг от друга перегородками в целях повышения скорости газов и увеличения тем самым их теплоотдачи. Здесь теплопередача идет конвекцией, поэтому эту часть котла называют конвективной. Котлы такого типа выпускаются на производительность 2,5, 4, 6,5 и 10 г/ч осваиваются выпуском котлы на 20 т/ч. Рабочее давление пара в таких котлах обычно составляет 6—13 ат. [c.39]

В работе [234] изучалась теплоотдача при свободной конвекции около горизонтальных цилиндров диаметром от 6,3 до 38,1 мм. Опыты проводились с ртутью, свинцом, висмутом, эвтектикой РЬ — В1, натрием, сплавом Ка — К, водой, толуолом и пятью различными силикатами. Авторы отмечают, что ими не обнаружено влияние смачиваемости поверхности теплообмена при свободной конвекции некипящей жидкости. [c.217]

В работе [10] изучалась теплоотдача при свободной конвекции около горизонтальных цилиндров диаметром от 6,3 до 38,1 мм. Опыты проводились с ртутью, свинцом, висмутом, эвтектикой РЬ—Bi, натрием, сплавом Na—К, водой, толуолом и пятью различными силикатами. [c.215]

На рис. 11.1 показана зависимость коэффициента теплоотдачи от температурного напора при кипении воды и магниевой амальгамы на горизонтальной трубке в условиях свободной конвекции (т. е. при кипении на поверхности нагрева, погруженной в большой объем жидкости). Для обеих жидкостей (металлической и неметаллической) характер рассматриваемой зависимости в общем одинаков [19]. [c.247]

Охлаждение воды в прудах охладителях, брызгальных бассейнах и градирнях происходит вследствие испарения и непосредственной отдачи тепла более холодному воздуху (теплоотдачи соприкосновением). Такой процесс называют испарительным охлаждением воды. Расчет прудов-охладителей, а иногда и брызгальных установок производится с учетом влияния солнечной радиации. Отдачей тепла через ложе пруда, стенки резервуара и т. п. и лучеиспусканием обычно пренебрегают. Эффект охлаждения воды испарением и конвекцией возрастает с увеличением поверхности потока, поэтому во всех охлаждающих устройствах принимают меры к увеличению поверхности охлаждения воды. [c.373]

Количество тепла Q , передаваемого конвекцией от дымовых газов к стенке поверхности нагрева или от стенки к воде, пару или воздуху, зависит от коэффициента теплоотдачи Ок, ккал м -ч-град, средней разности температур или температурного напора между греющей и нагреваемой средой Д/, °С и от величины поверхности нагрева Н, м . [c.112]

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ КОНВЕКЦИЕЙ ПРИ ПРОДОЛЬНОМ ОМЫВАНИИ ДЛЯ НЕКИПЯЩЕИ ВОДЫ [c.257]

В результате автору удалось установить методику определения активного тепловыделения в процессах сгорания — расширения, а также расчленить потери тепла от теплопередачи в воду и вследствие химической неполноты сгорания. Для построения теп л опере даточной функции по углу поворота коленчатого вала необходимо было определить переменную величину суммарного коэффициента теплоотдачи конвекцией и излучением. Используя собственные опыты, Н. Р. Брилипг суш,ествепно уточнил известную в теплопередаче формулу Нуссельта, дав формулу, которая под названием формулы Нуссельта — Брилинга широко используется при анализе рабочего процесса в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Своими работами в области теплообмена, анализа рабочего процесса и теплового расчета двигателя Николай Романович создал новое направление, которое легло в основу всех позднейших исследований в этой области. Создание такой научной школы в области двигателестроения — одна из крупнейших заслуг Николая Романовича как ученого и как педагога. [c.257]

I — воздуходувка 2 — топливный инжектор з — теплоотдача конвекцией 4 — теп-лообмеяник — холодная вода 6 — насос питательной воды 1 — вторичный умяг-читель 8 — первичный умягчитель 9 — инжектор восстановителя кислорода. [c.363]

Так как Re-,K<2300, то режим течения воды ламинарный. Для того чтобы установить, не оказывает ли влняние па теплоотдачу естественная конвекция, необходимо вычислить произведение (GrPr)r. Но для этого необходимо знать температуру степки. Поэтому мы эту проверку выполним в конце расчета, после определения /с. Расчет проводим, считая, что естественная конвекция не оказывает влияния на теплоотдачу. [c.73]

Калориметр выполнен с двойными стенками, между которыми циркулирует охлаждающая вода. Значительный расход воды обеспечивает постоянство температуры внутренней поверхности калориметра, которая является тепловоспринимающей. Внутренний диаметр калориметра значительно больше диаметра проволоки. Поверхность проволоки не только излучает энергию, но и участвует в процессах конвективной теплоотдачи и теплопроводности. Однако после вакуумирования при остаточном давлении воздуха внутри калориметра порядка 10 мм рт. ст. передача теплоты путем конвекции и теплопроводности становится пренебрежимо малой, и проволока передает теплоту станкам калориметра только излучением. Тепловой поток определяется по падению напряжения на измерительном участке и силе тока в нем. Падение напряжения измеряется цифровым вольтметром Ф219 через делитель напряжения. Силу электрического тока, проходящего через проволоку, определяют с помощью образцового сопротивления (У н = 0,05 Ом), включенного в схему. Сила тока изменяется в пределах 1—3 А. Падение напряжения на образцовом сопротивлении измеряется с помощью того же цифрового вольтметра. На измерительном участке температура проволоки практически постоянна по длине. Эта температура определяется П0 зависимости электрического сопротивления проволоки от температуры. Такой измерительный преобразователь температуры носит название термометра сопротивления (см. п. 3.1.2). Зависимость электрического сопротивления исследуемого тела от температуры определяется предварительными опытами. [c.189]

Начальный участок кривой а = / ( ст) ДО точки А протекает менее круто, чем участок А К. На участке до точки А (для воды Д == =5°С и t/ бкВт/м ) перемешивающая роль пузырьков пара невелика и коэффициент теплоотдачи в основном определяется естественной конвекцией жидкости (см. 29.3). За точкой А движение жидкости становится более интенсивным (большим, чем при естественной [c.360]

Температура воды изм(фяется па входе п выходе из экспериментальных участков с помощью термопар. Падение статического давления измеряется пьезометрами и U-образными дифмапометрами. Для получения предельного значения коэффициента теплоотдачи применяется большая относительная длина труб, составляющая 425 и 475 диаметров. Благодаря малым диаметрам можно свести свободную конвекцию к пренебрежимо малой величине. [c.226]

На рис. 8.1 представлена зависимость коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока при кипении воды в условиях естественной конвекции (кривая 1) и вынужденного движения при омывании плоской пластины (кривые 2, 3 и. 4) [178]. Позднее аналогичные зависимости были получены и в опытах других исследователей. На рис. 8.2 показано влияние плотности теплового потока на коэффициент теплоотдачи к кипящим растворам NH4NO3 в условиях вынужденного движения в трубах (опыты Р. Я- Ладиева) . [c.225]

В большинстве " котлов-утилизаторов тепловоспринимающие поверхности располагаются по ходу продуктов сгорания следующим образом пароперегреватель, испаритель и водонагреватель. В данных котлах тепло в основном передается конвекцией. Конвективная теплоотдача трубным поверхностям нагрева котла может быть осуществлена при движенги отходящих газов вдоль оси и внутри труб, т. е. вода снаружи труб (газотрубный котел) вдоль оси и снаружи кипятильных труб (водотрубный котел) поперек оси кипятильных труб (водотрубный котел). [c.260]

Обширные исследования теплоотдачи при вязкостном и вязкостно-гравитационном режимах были проведены Б. С. Петуховым, Е. А. Крас-нощеко вым, Л. Д. Нольде и др. [Л. 123, 149, 150, 151 и др.]. В экспериментах, проведенных с водой при <7 = onst, получено [Л. 151], что вследствие свободной конвекции температура стенки горизонтальной трубы может существенно изменяться по периметру в условиях нагрева жидкости на верхней образующей она значительно выше, чем на нижней. В случае необходимости проведения тщательных расчетов теплоотдачи при вязкостно-гравитационном течении следует обратиться к цитированным работам. [c.213]

В реакторах прямоточного типа охлаждающая вода поступает в недогретом состоянии, а выходит в виде перегретого пара. В таком реакторе по мере течения пароводяной смеси коэффициент теплоотдачи изменяется по закону конвекции одцофазного потока на входном и вы- [c.318]

Охлаждение зарубашечного пространства. Этот метод применим при использовании двухслойной оболочки с заполнением зарубашечного пространства между слоями холодной водой. При допущении, что распространение тепла происходит только посредством теплопроводности, нет оснований ожидать сколько-нибудь эффективного теплоотвода, поскольку продолжительность процесса истечения незначительна, а теплопроводность воды относительно низка. Тем не менее в исследованиях американских авторов [23] говорится, что при теплоотдаче через слой воды при определенных обстоятельствах возникают условия для естественной конвекции вода поднимается в слое воды вдоль горячей стенки и опускается вдоль холодной. При этом коэффициент теплоотдачи может достигать при определенных условиях нескольких тысяч. [c.97]

Наиболее простой, но достаточно удачной лоделью при рассмотрении закономерностей движения двухфазного потока и переноса тепла в условиях ядерного реактора может служить случай движения воды в длинном канале при постоянном тепловом потоке, исследованный Колье (рис. 2.4) [3]. На входе в канал температура массы воды и стенки ниже температуры насыщения. По мере нагревания жидкости растет и температура стенки, и разность между их температурами определяется уравнениями теплоотдачи при вынужденной конвекции, рассмотренными выше. Когда температура стенки превысит температуру насыщения, на стенке начнут образовываться пузырьки пара, и наступает режим кипения воды при недогреве. При дальнейшем движении потока температура всей массы теплоносителя достигает температуры насыщения, и устанавливается режим развитого пузырькового кипения. [c.21]

Эмпирические данные, полученные в опытах с горизонтальными цилиндрами на ртути, натрии, сплаве натрия с калием, свинце, воде, толуоле, силикатах, описываются формулой, близкой к (4.41) для С л 0,53. Оказалось, что закон теплоотдачи при свободной конвекции при достаточно больших Ог не зависит от размеров тела. Физически это означает, что ламинарный характер течения около поверхности теплообмена нарушается, и возникает так называемая тепловая турбулентность. У стенки имеется вязкий слой, с внешней стороны которого срываются турбулентные вихри. Характер движения жидкости становится среднестатистически одинаковым для разных частей поверхности, и коэффициент теплоотдачи перестает зависеть от размеров тела. [c.138]

Выну/кденная конвекция кипящей воды в вертикальных каналах широко используется для охлаждения ядерных реакторов и других высоконапряженных теплогенерирующих систем. Одним из наиболее важных факторов, ограничивающих теплонапряжен-ность таких систем, является критический тепловой поток. Критические условия характеризуются резким уменьшением теплоотдачи от нагретой поверхности, что может привести к повреждению этой поверхности. До недавнего времени большая часть экспериментальных исследовании, посвященных этой проблеме, была направлена на испытание секций с постоянным но длине тепловым потоком. Следовательно, большое количество имеющихся экспериментальных данных, строго говоря, не может быть непосредственно использована для расчета реакторов, так как распределение теплового потока в реакторах является неравномерным. Кроме того, немногочисленные данные, полученные для случая неравномерного теплового потока, показывают, что критический тепловой поток в подобных условиях может оказаться существенно ниже, чем для постоянного по длине теплового потока, при одинаковых гидродинамических условиях. Таким образом, проведенное экспериментальное и аналитическое исследование [1] было предпринято с целью определения влияния аксиальной неравномерности теплового потока на критический тепловой поток в пароводяных смесях. [c.213]

Наблюдения показывают, что пузырьки пара образуются не во всей массе жидкости, а на поверхности стенки, причем в определенных ее местах, называемых очагами парообразования. Такими очагами могут быть впадины или выступы в стенке, пузырьки газа или воздуха, выделяющиеся из воды при ее нагреве, взвешенные в жидкости твердые частицы и т. д. Жидкость превращается в пар на границе пузырьков, отчего последние растут и, достигнув известного размера, отрываются от поверхности и устремляются вверх, а вместо оторвавшихся пузырьков ка стенке возникают новые. При прохождении через жидкость пузырьки пара продолжают увеличиваться, отчасти за счет продолжающегося парообр азоеания, отчасти за счет снижения давления, обусловленного уменьшением высоты вышележащего столба жидкости. Если кипение происходит в большом объеме жидкости и при малых количествах передаваемого тепла, то o6ipa-эование пузырьков пара почти не влияет на процесс теплообмена. В этом случае передача тепла осуществляется так же, как и в условиях естественной конвекции. Однако чем интенсивнее протекает процесс теплообмена, т. е. чем больше образуется пузырьков пара, тем интенсивнее перемешивается жидкость и тем значительнее становится коэфициент теплоотдачи а. Этим объясняется то обстоятельство, что у кипящей жидкости коэфициент теплоотдачи выше, чем у некипящей. Это продолжается до известного предела (см. ниже), после которого коэфициент теплоотдачи начинает уменьшаться. [c.234]

Для воды при н=100—Э60° Кев=в,2—5,7. При наличии теплообмена переход к волновому режиму течения ускоряется с увеличением теплового потока, давления и турбулизирующего воздействия движущегося пара на пленку. По данным [Л, 3], Rea = 7—8. Повышение интенсивности возмущений за счет волнового движения приводит к появлению дополнительного молярного переноса тепла в лленке. При турбулентлом движении лленки теплоотдача возрастает, так как основным способом переноса тепла в пленке становится конвекция. Переход от ламинарного к турбулентному имеет место при критическом значении числа Рейнольдса, равном 400—500. [c.271]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...