Гидродинамическая теория теплообмена

Конкретная реализация того или иного подхода зависит от метода исследования. Для рассматриваемых систем, видимо, наибольшую ценность в настоящее время представляют полуэмпирические методы, основанные на теории подобия. Приложение общей теории подобия к сквозным дисперсным потокам во всем диапазоне концентраций, а гидродинамической теории теплообмена— к потокам газовзвеси, предпринятое в [Л. 98] и развиваемое в данном издании, нуждается в дальнейшей доработке. Не меиее актуально развитие аналитических методов. Однако их применение ограничено недостаточностью знаний о проточных дисперсных системах. В области теплопереноса аналитические решения, как правило, не учитывают реальную структуру системы, взаимовлияние компонентов и поэтому имеют пока вспомогательное значение (гл. 6, 10). [c.27]

Таким образом, имеющиеся в литературе разно )ечи-вые данные о теплообмене в газовзвеси нуждаются в сопоставлении и анализе. Это важно еще и потому, что в подавляющем большинстве случаев теплообмен протекает именно с движущимися частицами. Для указанной цели, опираясь на данные гл. 2, вначале рассмотрим элементы гидродинамической теории теплообмена применительно к газовзвеси (внешняя задача). [c.149]

Согласно гидродинамической теории теплообмена при обтекании тел с отрывом для плоской задачи [Л. 173] [c.149]

Проведенное обобщение и зависимости (5-28) — (5-29) позволяют проверить правильность выводов, сделанных выше на основе гидродинамической теории теплообмена. Согласно неравенству (5-10) теплообмен с движущейся частицей должен быть в ламинарной об ласти обтекания менее интенсивен, чем с неподвижным шариком. Как видно из рис. 5-7, этот вывод подтверждается при R t<30, так как аппроксимирующая линия идет ниже прямой для закрепленного шара, т. е. Nut< опытных данных выводам гидродинамической теории теплообмена для автомодельной и переходной областей (характер кривых на рис. 5-7 подтверждает неравенства (5-11) и (5-12)). [c.167]

Гидродинамическая теория теплообмена, как известно, основана на идее Рейнольдса об аналогии между процессами переноса тепла и количества движения. На основе рассмотренной выше модели процесса применим эту теорию к потокам взвеси при [х< хкр. [c.182]

Тогда взамен (6-7) получим следующее более общее уравнение гидродинамической теории теплообмена с дисперсным потоком [c.189]

Гидродинамическая теория теплообмена. Между процессами обмена теплотой и количеством движения существует связь. [c.136]

Теплоотдача. Выясним, можно ли применять гидродинамическую теорию теплообмена для исследования теплоотдачи при турбулентном течении в трубе. Для этого исследуем теплоотдачу в трубе при турбулентном течении жидкости с помощью уравнений для турбулентного пограничного слоя. При стабилизованном тече- [c.147]

В результате возможность применения гидродинамической теории теплообмена в рассматриваемом случае оказывается под вопросом. Однако исследования показали, что в потоках с высокой турбулентностью различие профилей скорости и температуры невелико [19] и их можно считать подобными и, следовательно, применять гидродинамическую теорию теплообмена. Для случая течения в трубах остаются справедливыми соотношения (7.91), например St = Су/2, а с учетом (7.108) получим [c.148]

Используя закон трения на стенке в турбулентном пограничном слое (7.93), выражение из гидродинамической теории теплообмена (7.91) (аналогия Рейнольдса) можно получить [c.180]

Гидродинамическая теория теплообмена. В настоящем параграфе, как уже говорилось выше, искомая величина для расчета теплоотдачи а (18.4) будет определяться по известной величине коэффициента трения f (24.19) (определяется из решения уравнения движения). Покажем, как находят связь между коэффициентами теплоотдачи а и трения f в турбулентном пограничном слое. [c.283]

Теплоотдача. Выясним, можно ли применять гидродинамическую теорию теплообмена (см. гл. 24) для исследования теплоотдачи при турбулентном течении в трубе. Исследования показали, что в потоках с высокой турбулентностью различия профилей ско- [c.296]

На рис. 27.7 [81] представлены кривые изменения локального числа Нуссельта при поперечном обтекании цилиндра в зависимости от угла ф для различных чисел Рейнольдса в условиях постоянного теплового потока по поверхности. Из рисунка видно, что число Нуссельта уменьшается, начиная от передней критической точки, достигает минимума при некотором угле ф и далее вниз по потоку резко возрастает. В передней критической точке толщина ламинарного пограничного слоя мала и поэтому локальные коэффициенты теплоотдачи и числа Нуссельта велики. По мере удаления от критической точки вниз по потоку растет толщина пограничного слоя, вместе с ней растет его тепловое сопротивление и коэффициент теплоотдачи уменьшается. В зоне отрыва пограничного слоя коэффициент теплоотдачи вновь резко возрастает. В этой области происходят весьма сложные и еще до конца не ясные явления. Здесь, видимо, происходит периодический процесс — утолщение пограничного слоя, его отрыв и унос оторвавшейся массы жидкости вниз по потоку. Этот периодический процесс непрерывно повторяется. Можно ожидать, что чем больше таких процессов происходит в единицу времени, тем интенсивнее теплоотдача, так как в момент отрыва слоя тепловое сопротивление в этой зоне значительно уменьшается. Очевидно, что применить гидродинамическую теорию теплообмена (см. гл. 24) в этой области невозможно. На интенсивность теплоотдачи в зоне отрыва влияют число Рейнольдса, форма и качество поверхности (шероховатость) обтекаемого тела, физические константы жидкости. [c.321]

XIX в. ученые и инженеры стали уделять процессам теплообмена значительно больше внимания. В литературе имеется много работ тех времен по вопросам распространения и переноса тепла, некоторые из них сохранили значимость до наших дней. Именно в эти годы, например, была опубликована работа О. Рейнольдса, в которой устанавливается единство процессов переноса тепла и количества движения, его гидродинамическая теория теплообмена . (1874 г.). [c.4]

ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ТЕПЛООБМЕНА [c.263]

Гидродинамическая теория теплообмена основана на идее Рейнольдса об единстве процессов переноса тепла и количества движения в турбулентных потоках. Такое представление позволяет установить связь между теплоотдачей и гидравлическим сопротивлением. Несмотря на условность ряда. допущений, значение гидродинамической теории заключается в том, что она вскрывает физическую сущность процесса и объясняет механизм переноса тепла при турбулентном режиме течения жидкости. [c.263]

Итак, согласно гидродинамической теории теплообмена для определения коэффициента теплоотдачи достаточно иметь значение коэффициента гидравлического сопротивления значения физических свойств жидкости Ср, р, ц, X и значение скорости w. [c.266]

При турбулентном течении в пограничном слое или в трубах приближенный расчет коэффициента восстановления может быть проведен, например, на основе представлений гидродинамической теории теплообмена (см. 10-1) путем ее обобщения на условия течения потока с высокими скоростями. Рассмотрим этот метод расчета теплообмена на основе аналогии Рейнольдса подробнее. [c.270]

ОТДЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕПЛООБМЕНА 10-1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ТЕПЛООБМЕНА [c.282]

Гидродинамическая теория теплообмена.........282 [c.343]

Учет реальных свойств потока приводит к заключению, что за счет конвективного теплообмена с охлаждаемыми стенками нельзя получить положительного практического результата в схемах, рассчитанных на создание тепловой компрессии . Гидродинамическая теория теплообмена показывает, что даже при отсутствии отрывов и ударных явлений потеря напора от трения будет превосходить увеличение напора за счет тепловой компрессии, связанной с охлаждением из-за конвективного переноса тепла [Л. 5-4]. Положение может измениться лишь в том случае, если основная часть теплового потока будет приходиться на лучистый теплообмен. [c.133]

Уравнение коэффициента трения удобно представить на основе гидродинамической теории теплообмена. Основным в этой теории является допущение о тождественности механизмов переноса количества движения и тепла, при этом предполагается, что оба явления осуществляются одними и теми же элементарными объемами жидкости или газа. Для турбулентного пограничного слоя (с учетом Рг 1) имеем [114] [c.118]

Хотя приведенное здесь отнюдь не исчерпывает этого важного в практическом и теоретическом отношениях вопроса, однако оно вполне объясняет неудачи при попытках простого сложения молекулярных и молярных эффектов, равно как и необоснованность отказа от гидродинамической теории теплообмена при значительном отличии числа Прандтля от единицы. [c.157]

Основным прогрессивным путем теоретического анализа конвективного теплообмена в турбулентном потоке в условиях внутренней задачи остается в настоящее время гидродинамическая теория теплообмена, опирающаяся на идеи Рейнольдса об аналогии между теплообменом и сопротивлением. В этой связи физически обоснованное представление [c.223]

Поскольку для вихревого режима течения невозможно применить гидродинамическую теорию теплообмена, то обычно расчетные зависимости в области гидродинамики и теплообмена получают на основе обобщения экспериментальных данных. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена в активных зонах с шаровыми твэлами реакторов FP оеу-ш,ествить весьма трудно, а на стадии проектирования просто и невозмфкно, поэтому обычно используют теорию подобия, которая позволяет установить, от каких безоазмерных параметров зависит гидродинамическое сопротивление при обтекании газом тепловыделяющих элементов и его нагрев за счет теплоотдачи от поверхности твэлов. [c.47]

Приложение гидродинамической теории теплообмена к потокам газовзвесй и жидкостным суспензиям [c.182]

Проверка гидродинамической теории теплообмена проведена по [Л. 225, 309, 362, 380], где получены данные как о теплообмене, так и о сопротивлении (коэффициенте Гастерштадта k). Тогда выражение (6-17) с погрешностью 9% для L/D = 40150, = 1,49-f- [c.233]

По представлениям 3. Ф. Чуханова Л. 316, 317], основанным на анализе процессов в слое с точки зрения внешней задачи, влияние соседних частиц и их точек соприкосновения проявляется в ранней турбулизации газовой фазы. По-видимому, эта турбулизация охватывает часть свободно омываемой поверхности твердых частиц, но не затрагивает газовую прослойку, непосредственно примыкающую к местам контакта и образующую застойную зону. По данным [Л. 7] коэффициент массо-передачи в широком диапазоне чисел Рейнольдса очень неравномерен по поверхности шариков продуваемого неподвижного слоя. Он резко уменьшается в точках контакта частиц н увеличивается в свободно обдуваемых местах. Аналогичный результат был получен Дентоном [Л. 351] при Re = 5 000 ч-50 ООО. В движущемся слое при прочих равных условиях можно ожидать уменьшения застойных зон на поверхности частиц. Исходя из предположения, что теплообмен в слое является типично внешней задачей, 3. Ф. Чуханов [Л. 316] на основе гидродинамической теории теплообмена показал, что для турбулентного режима [c.318]

Теоретическое исследование теплоотдачи при турбулентном движении развивается на базе полуэмпирической теории турбулентности Прандтля или на базе гидродинамической теории теплообмена Рейнольдса, основанной на аналогии между процессами турбулентного переноса количества движения и теплоты. Рассмотрение aritx вопросов не входит в задачи настоящего курса. [c.129]

В условиях дисперсно-кольцевой структуры потока, т. е. с момента начала срыва капель с поверхности пленки, определяемого формулами (1.72) и (1.73), расчет коэффициента теплоотдачи следует вести, подставляя в формулу (8.5) действительную среднюю скорость жидкости в пленке, которая может быть во много раз меньше скорости w. Однако, как уже отмечалось, в обогреваемых трубах из-за набухания пристенного двухфазного слоя весьма трудно точно измерить толщину пленки, а следовательно, и среднюю скорость течения в ней жидкости. В связи с этим был иредло-жрн метод, дающий возможность, минуя непосредственные измерения, найти эффективное значение скорости жидкости в пленке Wэф, которым определяются интенсивность..теилообмена и гидродинамическое сопротивление при дисперсно-кольцевой структуре [180]. Метод основан на гидродинамической теории теплообмена. Предполагается, что в двухфазном потоке при определенных сочетаниях режимных параметров (так же как и в однофазном) устанавливается соответствие между интенсивностью теплообмена и гидродинамическим сопротивлением. [c.243]

Гидродинамическая теория теплообмена устанавливает связь между теплоотдачей и гидравлическим сопротивлением трения. При поперечном омывании цилиндра его полное сопротивление складывается из сопротивления трения и сопротивления формы. Сопротивление формы обусловливается отрывом потока и последующим образованием вихрей. При этом сопротивление трения представляет собой небольщую долю полного сопротивления. Обычно измеряют полное сопротивление цилиндра. Поэтому в случае вихревого омывания трубы гидродинамическая теория теплообмена не используется. [c.226]

Теплопередача является частью общего учения о теплоте, основы которого были заложены в середине XVIII в. М. В. Ломоносовым, создавшим механическую теорию теплоты и основы закона сохранения и превращения материи и энергии. В дальнейшем развитии учения о теплоте разрабатывались его общие положения. В XIX в. основное внимание уделялось вопросам превращения теплоты в работу. С развитием техники и ростом мощности отдельных агрегатов роль процессов переноса теплоты в различных тепловых устройствах и машинах возросла. Во второй половине XIX в. ученые и инженеры стали уделять процессам теплообмена значительно больше внимания. В литературе имеется много работ тех времен по вопросам распространения и переноса теплоты, некоторые из них сохранили значимость до наших дней. Именно в эти годы, например, была опубликована работа О. Рейнольдса, в которой устанавливается единство процессов переноса теплоты и количества движения, его гидродинамическая теория теплообмена (1874 г.). [c.4]

Расчеты конвективного теплообмена при турбулентном режиме течения основываются на применении и развитии гидродинамической теории теплообмена, в особенности к расчетам теплоотдачи к теплоносителям с весьма малыми числами Прандтля (жидкие металлы). Не остапавли-ваясь подробно на содержании этих работ, освещенных в литературе 1Л. 8 и 9], заметим лишь следующее общ им выводом этих работ яв- [c.231]

Если обтекание цилиндра в указанных условиях приближается к безотрывному, то цри решении задачи можно июиольз овать известное соотношение Гидродинамической теории теплообмена [c.299]

Для определения коэффициента теплоотдачи вместо решения второго уравнения системы >(7) можно воспользоваться гидродинамической теорией теплообмена. Тогда, учитывая, что для газовой срады число Пран дтля Pr il, получим [c.306]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...