Теплоотдача при движении газа или

Теплоотдача при движении газа или жидкости в трубах 93—95 [c.793]

Понятие конвективного теплообмена (теплоотдачи конвекцией) охватывает процесс теплообмена, обусловленный совместным действием конвективного и молекулярного переноса тепла. Под конвективным переносом понимается процесс переноса тепла при-перемещении макрочастиц жидкости или газа в пространстве из области с одной температурой в область с другой. Конвекция возможна только при движении среды перенос тепла конвекцией связан с переносом вещества. Под молекулярным переносом (теплопроводностью) понимается процесс переноса тепла посредством теплового движения микрочастиц в среде с неоднородным распределением температуры. Конвекция тепла всегда сопровождается теплопроводностью, так как при движении жидкости или газа неизбежно соприкосновение отдельных частиц, имеющих различные температуры. [c.58]

При больших скоростях движения газа расчетные формулы для коэффициента теплоотдачи получают на основе теории пограничного слоя или экспериментальным путем. [c.383]

Теплоотдача при свободном движении. Если около нагретой стенки (рис. 6-8) находится газ (или жидкость) и температура стенки отличается от температуры газа, то ближайшие к стенке части газа нагреются и как более легкие поднимутся вверх, на их место подойдет более холодный газ в результате начнется циркуляция газа около стенки. Получающийся в этом случае теплообмен, при котором движение происходит за счет разности удельных весов холодного и нагретого газа или жидкости, называется теплообменом при свободном движении (естественной конвекции). [c.242]

Конвективная теплоотдача существенно зависит от характера движения жидкости или газа. При вынужденном движении картина течения в первую очередь зависит от числа Рейнольдса. Поэтому при модели- [c.166]

Дымовые отверстия можно располагать рядом с горелками, не боясь попадания несгоревшего топлива в дымоходы, так как даже при относительно небольших скоростях топлива и воздуха в горелке факел будет подсасывать продукты горения, направляющиеся в дымоходы. Расположение отверстий для отвода продуктов горения прямо против горелки может допускаться только при значительном расстоянии между горелкой и соответствующим отверстием, когда прямое проскакивание факела или его части в дымоход исключается. Таким образом, для равномерно распределенного радиационного теплообмена наиболее благоприятными видами движения газов в рабочем пространстве являются рециркуляционное и смешанное (см. гл. III). Прямоточное движение в принципе наименее применимо. Несколько лучше реверсивный вариант прямоточного движения (рис. 117). В тех случаях, когда с помощью рециркуляции, организованной рациональным размещением горелок и отводных отверстий, нельзя получить достаточно равномерной температуры по объему и интенсивной теплоотдачи (это касается обычно печей. [c.216]

При такой записи вся сложность анализа теплообмена состоит в определении коэффициента теплоотдачи а. Коэффициент теплоотдачи характеризует эффективность охлаждения он зависит от теплофизических свойств охлаждающей среды, геометрических параметров системы охлаждения, температуры, скорости и характера движения жидкости или газа. [c.36]

При движении теплоносителя в трубах с внутренним диаметром с1 или при продольном омывании трубного пучка с эквивалентным диаметром для расчета конвективной теплоотдачи применяется формула (74). Для упрощения примем Рг = Рг , что справедливо для газов [см. обозначения к формуле (74)]. Тогда формулу теплообмена (74) можно выразить в общем виде так [c.91]

Приведенные выше данные коэффициента а показывают, что теплоотдача от газа к стенке значительно хуже, чем тепло-, отдача от воды к стенке. Поэтому для уменьшения размеров теплообменных аппаратов в качестве теплоносителей следует пользоваться водой или конденсирующимся паром. Увеличение а при движении в трубах указывает на целесообразность [c.26]

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]

Конвективная теплоотдача существенно зависит от характера движения жидкости или газа. При вынужденном движении картина течения в первую очередь зависит от числа Рейнольдса. Поэтому яри моделировании должно быть осуществлено их равенство на входе в образец и модель [c.156]

Теплоотдача при свободном ламинарном движении вдоль вертикальной пластины. Пусть вертикальная пластина с неизменной температурой поверхности, равной с, находится в жидкости или газе. Жидкость [c.219]

Для случая осевого движения газа по каналам постоянного сечения локальное значение коэффициента конвективной теплоотдачи с приемлемой для данной задачи точностью может быть определено из критериальной эмпирической зависимости, полученной для конвективного теплообмена при безградиентном течении в трубах или вдоль поверхности пластины, имеющей вид [c.229]

При значительном изменении температуры по сечению и длине трубы в разных точках потока оказываются различными плотности жидкости или газа. Вследствие этого в жидкости возникают подъемные силы, под действием которых на вынужденное движение теплоносителя накладывается свободное движение. В итоге изменяются картина движения жидкости и интенсивность теплоотдачи. Так, в вертикальных трубах при совпадении направления течения жидкости с направлением подъемной силы (течение снизу вверх при нагреве жидкости, течение сверху вниз при охлаждении) скорость течения жидкости у стенки увеличивается, как это показано на рис. 3-20. В итоге интенсивность теплоотдачи увеличивается по сравнению со случаем, когда влияние свободной конвекции отсутствует, что, например, имеет место в условиях невесомости. [c.81]

Одним из самых старых методов интенсификации теплообмена в газе является создание спирального или вихревого движения в потоке. Часто этого достигают, помещая в поток спирали из проволоки или ленты. Обычно теплоотдача к газу увеличивается примерно на 25%. При этом пропорционально увеличиваются и потери давления. Основным преимуществом этого метода является его простота. [c.427]

В большинстве случаев определяется закон трения из интегрального уравнения количества движения, как показано в 11-8. Затем устанавливают законы теплообмена и массообмена, пользуясь аналогией Рейнольдса. Хотя при вдуве различных газов в воздух или продуктов сгорания органических веществ допущения Pr = S =l и г= 1 не выполняются, все же аналогией Рейнольдса /=2St широко пользуются. В [Л. 292, 293] получены соотношения между коэффициентами трения, теплоотдачи и восстановления для более общих условий. Фактор модифицированной аналогии Рейнольдса для переноса тепла по [Л. 292] [c.380]

Самое важное значение для внутренней поверхности нагревателя имеют два параметра — коэффициент теплоотдачи и коэффициент трения. Зная эти параметры, можно оценить рабочие характеристики существующего теплообменника или для заданных термодинамических условий найти оптимальные размеры разрабатываемой конструкции. Течение газа внутри трубок турбулентное при числах Рейнольдса 2-10 —б-Ю". Перенос тепла осуществляется вынужденной конвекцией рабочего тела. Плотность теплового потока от стенки к газу зависит от коэффициента теплоотдачи внутренней поверхности трубки, массового расхода и удельной теплоемкости газа. Два последних параметра можно в большой степени предопределить выбором газа, а также заданием рабочих объемов и скорости движения поршня, и на этой стадии в основном можно использовать аналитические решения. К сожалению, до настоящего времени не получено полного аналитического решения для теплообмена при вынужденной конвекции в условиях турбулентного течения. [c.248]

Уравнения (24) или (32) замыкают систему уравнений динамики вязкого газа, по крайней мере в той постановке, которая принята в начале настоящего параграфа. Более широкие постановки, учитывающие существенные при сверхзвуковых движениях теплоотдачу путем лучеиспускания, явления диссоциации, ионизации и др., требуют специального изучения. [c.638]

Действительная причина этой интересной особенности газообразных сред заключается в том, что для идеального газа механизм явлений молекулярного и молярного переноса при всем различии размеров носителей и интенсивности процесса одинаков. Элемент среды, будь то молекула или огромное скопление молекул (моль), на всем протяжении своего перемещения не взаимодействует с окружающей средой, и акт обмена совершается только в конце пути (соударение молекул, растворение молей в окружающей среде). В силу этого соотношение между интенсивностью переноса тепла и количества движения для идеального газа одинаково в условиях молекулярного и молярного обмена. Отсюда прямо следует, что для идеального газа наличие ламинарного подслоя никак не должно отразиться на уравнении (XIV, 42), которым устанавливается соотношение между коэффициентом теплоотдачи и коэффициентом сопротивления. [c.367]

Следует иметь в виду также, что эти формулы выведены в предположении, что а) конденсация пара осуществляется при условии ламинарного течения и стационарного режима б) скорости движения пара находятся в пределах ш=0- 10 м/сек в) коэффициенты теплоотдачи, вычисленные по этим формулам, имеют среднее значение по всей высоте стены (трубы) г) конденсирующийся пар является чистым, без примеси воздуха или другого какого-либо газа наличие воздуха в паре сильно уменьшает а. [c.316]

При вынужденном движении интенсивность теплоотдачи определяется главным образом характером движения среды (жидкости или газа). На практике чаще всего встречается турбулентное движение, при котором коэффициент теплоотдачи а значительно больше, чем при ламинарном. [c.116]

Таким образом, подобие явлений теплоотдачи при большор 1 скорости движения газа, кроме чисел подобия, рассмотренных в 3 главы V, будет определяться числом Маха или, точнее, комплексом [c.377]

Современные теоретические направления изучения теплоотдачи при турбулентном течении продвинулись далеко вперед. Они позволяют решать такие задачи как теплоотдача сжимаемых газов с учетом изменяемости всех физических характеристик с температурой, как теплоотдача жидкометаллических теплоносителей, как охлаждение пористых поверхностей, сквозь которые в газовый поток внедряется та или иная жидкость и т. п. Необходимо подчеркнуть, что соответствующие решения имеют силу только при безотрывных течениях, поскольку вклад области за местом отрыва потока в гидродинамическое сопротивление тела обусловлен не механизмом трения, а пониженным давлением на кормовую поверхность (сопротивление давления). Кроме того, следует иметь в виду, что на практике обычно встречаются смешанные случаи, когда некоторый начальный участок пограничного слоя является ламинарным, и лишь за ним течение турбулизи-руется. В связи с этим возникает вопрос об условиях перехода из одного режима движения в другой. Трудности теоретических исследований возрастают при необходимости учитывать криволи-нейность омываемых поверхностей, т. е. неравномерность распределения давления на стенку. Рассмотрение такого рода вопросов является предметом специальных курсов. [c.121]

При осуществлении газификации коммунальных и промыш ленных предприятий первый путь использования горючих газов является основным, так как переоборудование топочных устройств котлов не требует больших переделок и ограничивается в основном установкой газовых горелок, регуляторной станции, газопроводов внутренних и на территории предприятия до соединения с городскими сетями. При этом переоборудование производится таким образом, что в случае необходимости установка может быть снова быстро переведена на твердое топливо или работать на обоих видах топлива одновременно. Следует отметить, что условия работы котлов на газовом топливе несколько иные, чем на твердом топливе, вследствие меньших избытков воздуха, с которым происходит сжигание газа. Последнее влияет на объем и скорости движения газов в установке, на получение более высоких температур топочных газов отсутствие загрязнения поверхностей нагрева уносош также изменяет условия теплоотдачи от газов к котлу. Так, производительность котлов, переведенных на газ, повышается на величину до 20—30, иногда до 50% температура отходящих газов обычно становится ниже сопротивление котельной установки при проходе продуктов сгорания резко снижается и требуемая сила тяги уменьшается иногда в 2—3 раза, что позволяет работать котлу без вентиляторов и дымососов в установках, где раньше они были необходимы снижается эффективность использования экономайзеров и воздухоподогревателей ухудшается работа дымовых труб, в смысле возможности опрокидывания тяги вследствие снижения в них [c.194]

На интенсивность теплоотдачи при конденсации оказывают влияние такие факторы, как примесь неконден-сирующегося газа в паре (например, воздуха), движение пара, компоновка пучка горизонтальных труб, на внешней поверхности которых конденсируется пар. Примесь воздуха в паре приводит к резкому уменьшению коэффициента теплоотдачи накапливающийся у поверхности конденсации воздух затрудняет доступ пара к ней. Пар при движении может оказывать силовое воздействие на пленку конденсата, ускоряя или затормаживая ее в первом случае толщина пленки уменьщается, что приводит к росту теплоотдачи, во втором случае теплоотдача уменьшается. При компоновке пучков горизонтальных труб необходимо следить за тем, чтобы конденсат верхних трубок в возможно меньшей степени заливал трубы, расположенные внизу, так как это приводит к снижению теплоотдачи на последних. [c.302]

В этом параграфе мы рассмотрим несколько типовых случаев теплообмена между твердой стенкой и движущейся жидкостью, имея в виду как капельные жидкости, так и газы рассмотрены будут случаи движения вынужденного и свободного. Мы ограничимся наиболее важными в теплотехнике случаями продольного обтекания труб, при котором жидкость движется параллельно трубам, внутри их или между ними, и поперечного обтекания пучка труб, когда газ движется -в апра влении, перпендикулярном к трубам. При этом будем рассматривать лишь турбулентное движение жидкости. Кроме того, мы остановимся на теплоотдаче при конденсации пара и при кипении воды. [c.245]

Для количественной оценки взаимодействия разреженного потока газа с поверхностью необходимо знать динамические характеристики каждой молекулы или групп молекул перед соударением их со стенкой. Для оценки этих характеристик в молекулярно-кинетической еории используется функция распределения молекул по скоростям, которая описывается уравнением Больцмана. Для случая, когда молекулы взаимодействуют между собой в форме парных столкновений и нет других факторов, возмущающих движение молекул, а газ находится в стационарном состоянии, функция распределения найдена и известна под названием функции распределения Максвелла. Она используется при расчетной оценке теплоотдачи поверхности в свободно-молекулярном потоке газа. [c.393]

При (Сжигании твердого тоилива и движениа шродуктов сгорания через ширмы, шахматные пучки из гладких труб или вдоль последних кроме коэффициентов теплоотдачи от газов к стенке, определяют коэффициент загрязнения е, зависящий от скорости газов, 1ИХ температуры, диаметров труб и их расположения, применяемого метода очиСтки труб, а также от вида топлива, точнее от фракционного состава золы. [c.112]

Конвекция частиц играет определ5пощую роль, когда диаметр частиц мал (д < 0,5-1 мм). От кипящего слоя таких частиц к погруженному в него телу (или от тела к слою) теплота передается на 2-3 порядка интенсивнее, чем к потоку чистого газа при той же скорости. Интенсификация теплообмена обеспечивается сочетанием большой концентрации частиц мелкозернистого материала и активного движения их около теплообменной поверхности. Из рис. 3.4 видно, что в плотном продуваемом слое неподвижных мелких частиц, несмотря на большую их концентрацию, коэффициент теплоотдачи сравнительно невелик, особенно при атмосферном давлении. Здесь теплота передается конвекцией газа, турбулизируемого прижатыми к теплообменной поверхности частицами, поэтому коэффициент теплоотдачи монотонно увеличивается с увеличением скорости газа и [c.93]

ТЕПЛООБМЕН — самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты, обусловленный градиентом темп-ры. В общем случае перенос теплоты может также вызываться неоднородностью полей др. физ. величин, напр, градиентом концентраций (см. Дюфура эффект). Различают след. виды Т, тепмпроводпость, конвекция, лучистый теплообмен, Т. при фазовых превращениях на практике Т. часто осуществляется неск. видами сразу. Т. определяет или сопровождает мн. процессы в природе (напр., эволюцию звёзд и планет, метеорологич. процессы на поверхности Земли и т. д.), в технике и быту. Во мн. случаях, напр, при исследовании процессов сутки, испарит, охлаждения, диффузии, Т. рассматривается совместно с массо-обменом. Т. между двумя теплоносителями (газами, жидкостями) через разделяющую их твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними наз. теплопередачей. ТЕПЛООТДАЧА—теплообмен между поверхностью твёрдого тела и соприкасающейся с ней средой — теплоносителем (жидкостью, газом). Т. осуществляется конвекцией, теплопроводностью, лучистым теплообмеио.м. Различают Т. при свободном и вынужденном движении теплоносителя, а также при изменении его агрегатного состояния. Интенсивность Т. характеризуется коэф. Т,— кол-вом теплоты, переданным в единицу времени через единицу поверхности при разности темп-р между поверхностью и сре- [c.79]

Коэффициент теплоотдачи зависит от градиента температуры в пограничном слое. Для его определения необходимо знать температурное поле в потоке и распределение скоростей движения элементарных объемов жидкости по направлениям. Эти характеристики определяются энергетическими условиями в движущейся среде, уравнениями аэрогидродинамики сплошных сред и уравнениями непрерывности, или сплошности. Для простоты изложения ограничиваются соотношениями, которые справедливы только для капельной жидкости. При небольших давлениях и умеренных (дозвуковых) скоростях они могут быть использованы для описания ороцессов. протекающих при конвективном охлаждении потоком газа. [c.37]

Так, например, при изучении обтекания нагретых тел и их теплоотдачи в потоке или движения нагретых струй в окружающей их жидкой среде приходится учитывать распределение температуры в потоке, теплопроводность среды и теплоотдачу тела. Здесь появляются соответствующие условия подобия. Если обозначить через X коэффициент теплопроводности газа и через —теплоемкость его при постоянном давлении, то можно доказать, что при небольших скоростях движения будет иметь место подобие температурных полей потоков, если число Пекле (Рёс1е1) [c.459]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...