Естественная конвекция

Коэффициент теплоотдачи а зависит от физических свойств жидкости и характера ее движения. Различают естественное и вынужденное движение (конвекцию) жидкости. Вынужденное движение создается внешним источником (насосом, вентилятором, ветром). Естественная конвекция возникает за счет теплового расширения жидкости, нагретой около теплоотдающей поверхности (рис. 9.1) в самом процессе теплообмена. Она будет тем сильнее, чем больше разность температур A/ = f — и температурный коэффициент объемного расширения [c.78]

Из-за вязкого трения течение жидкости около поверхности затормаживается, поэтому, несмотря на то что наибольший прогрев жидкости, а соответственно и подъемная сила при естественной конвекции будут около теплоотдающей поверхности, скорость движения частиц жидкости, прилипших к самой поверхности, равна нулю (см. рис. 9.1). [c.78]

В случае естественной конвекции скорость жидкости вдали от поверхности ьУж = 0 и соответственно Re = 0, но на теплоотдачу будет влиять подъемная си- [c.82]

Для расчета коэффициента теплоотдачи в условиях естественной конвекции обычно пользуются зависимостью вида [c.86]

Довольно часто приходится рассчитывать теплообмен естественной конвекцией в узких глухих каналах. Типичный пример — перенос теплоты между оконными стеклами. Среднюю плотность теплового потока q между поверхностями, разделенными прослойкой газа или жидкости толщиной б, можно рассчитывать, как в случае переноса теплоты теплопроводностью через плоскую стенку [c.86]

Тепловые трубы с самотечным возвратом конденсата известны давно. Широкое распространение тепловых труб с фитилями началось недавно в связи с необходимостью отвода больших тепловых потоков от мощных, но малогабаритных полупроводниковых устройств. Практически незаменимы тепловые трубы с фитилями в космосе. Для охлаждения механических, электрических или радиотехнических устройств в земных условиях мы очень широко используем естественную конвекцию. В космосе естественной конвекции не может быть, поскольку отсутствует сила тяжести, и нужны иные способы отвода теплоты. Тепловые трубы с фитилями могут работать и в невесомости. Они малогабаритны, не требуют затрат энергии на перекачку теплоносителей и при соответствующем подборе рабочего агента работают в широком интервале температур. [c.105]

Коэффициент теплоотдачи при естественной конвекции по аналогии с примером (10.2) [c.114]

Замерзание начнется после охлаждения воды до О °С. Вода в трубе может перемешиваться за счет естественной конвекции, поэтому температура ее по сечению трубы одинакова. Воспользуемся уравнением [c.213]

Теперь, определив t , проверим, ие влияет ли на теплоотдачу естественная конвекция. [c.74]

Следовательно, естественная конвекция оказывает влияние на теплоотдачу режим течения вязкостно-гравитационный. [c.78]

Теплоотдача от внешней поверхности изоляции к воздуху осуществляется за счет естественной конвекции. Так как коэффициент теплоотдачи в этом случае зависит от разности температур Д/ = [c.105]

Теплоотдачу при естественной конвекции у поверхности вертикальной плиты можно определить по формуле (7-1) [c.150]

Характер движения жидкости влияет на интенсивность передачи тепла. При ламинарном режиме и отсутствии естественной конвекции тепло в перпендикулярном к стенке направлении передается только теплопроводностью. Количество этой теплоты зависит от физических свойств жидкости, геометрических размеров, формы поверхности канала и почти не зависит от скорости. [c.403]

При ламинарном движении большое значение приобретает естественная конвекция. Наличие ее меняет закон распределения скорости но сечению и интенсивность теплообмена. Если при ламинарном движении отсутствует естественная конвекция, то передача теплоты к стенкам канала осуш,ествляется только теплопроводностью. С появлением свободного движения теплота передается не только теплопроводностью, но н конвекцией. [c.429]

Эти формулы дают среднее значение коэффициента теплоотдачи при //d>50. Они применимы для любой жидкости и наиболее полно учитывают влияние естественной конвекции и направление теплового потока. [c.430]

При турбулентном течении жидкость в потоке весьма интенсивно перемешивается и естественная конвекция почти не оказывает влияния на теплоотдачу. Температура жидкости по сечению ядра практически постоянна. Большое изменение температуры наблюдается только в пограничном слое. При нагревании жидкости интенсивность теплоотдачи выше, чем при охлаждении. Эта зависимость хорошо учитывается отношением [c.430]

Характер движения жидкости и границы ламинарного и турбулентного режима в основном зависят от температурного напора А/ = — t . При малых значениях температурного напора вдоль всей поверхности будет преобладать ламинарное движение жидкости. При больших температурных напорах будет преобладать турбулентный режим движения. В развитии естественной конвекции форма тела играет второстепенную роль. Основное значение для свободного потока имеет длина поверхности, вдоль которой происходит теплообмен. [c.441]

Как влияет естественная конвекция на теплоотдачу при ламинарном движении жидкости [c.442]

Для определения коэффициента теплоотдачи и критической величины теплового потока при пузырьковом кипении жидкости в условиях естественной конвекции и в большом объеме Г. Н.Кружи-лин, обработав опытные данные на основании теории подобия, предложил обобщенные формулы в следующем виде [c.451]

Коэффициенты тепло- и массопереноса при испарении жидкости со свободной поверхности в условиях естественной конвекции рассчитываются по следующим с юрмулам А. В. Нестеренко [c.512]

При установившемся тепловом состоянии системы все выделившееся в нагревателе тепло через трубу передается окружающей среде. Коэффициент теплоотдачи при естественной конвекции для горизонтальной трубы вычисляется по уравнению [c.529]

Для того чтобы данные, полученные в результате опытов, распространить на другие подобные процессы, необходимо обобщить их на основании теории подобия и представить в виде зависимости между критериями подобия. Как известно, для естественной конвекции критериальная зависимость представляется в следующем виде [c.530]

При увеличении тока возникает гидродинамическое течение со скоростями, значительно превышающими скорости, обусловленные естественной конвекцией. Течение газа сильноточных дуг направлено обычно от стержневого катода к плоскому аноду и называется катодной струей. Газовый поток входит в зону W-дуги в районе катода и уходит в радиальном направлении вблизи анода (рис. 2.29). [c.76]

Физико-химические и геометрические характеристики приведены в 69, 721. На рис. 1.18, 1.19 представлены распределения функции тока, полей температур и концентраций реагента. Расчеты показали, что в случае включения в систему уравнений, описывающих процесс, членов, ответственных за естественную конвекцию, в объеме реактора развивается интенсивное циркуляционное движение Re == К) , что [c.46]

Рис. 9.1. Распределение скоростей и температур теплоносителя около вертикальной тепло-отдаюшей поверхности при естественной конвекции

Подъемная сила Fn перемещает прогретую жидкость вверх без каких-либо побуждающих устройств (возникает естественная конвекция). Все рассуждения о возникновении естественной конвекции справедливы и для случая о хлаж-дения жидкости с той лишь разницей, что жидкость около холодной поверхности будет двигаться вниз, поскольку ее плотность будет больше, чем вдали от поверхности. [c.78]

При (GrPr) ж При Gr Рг> 10 значение X, становится заметно больше, чем А.ж, и рассчитывается по формуле Х, = еДж-Поправка на конвекцию е приближенно определяется зависимостью [c.86]

Теплоотдача при кипении. В процессе кипения жидкость обычно сохраняет постоянную температуру, равную температуре насыщения Поверхность, к которой подводится тепловой поток, перегрета сверх t на Д/. При малых значениях At теплота переносится в основном путем естественной конвекции, коэффициенты теплоотдачи можно рассчитать по формуле (10.10). При увеличении перегрева поверхности на ней образуется все большее число паровых пузырей, которые при отрыве и подъеме интенсивно перемешивают жидкость. Вначале это приводит к резкому увеличению коэффициента теплоотдачи (рис. 10.3) (пузырьковый режим кипения), но затем парообразование у поверхности становится столь интенсивным, что жидкость отделяется от греюш,ей поверхности почти сплошной прослойкой (пленкой) пара. Наступает [c.87]

Большинство теплоизоляторов состоит из волокнистой, порошковой или пористой основы, заполненной воздухом. Термическое сопротивление теплоизоля-тора создает воздух, а основа лишь препятствует возникновению естественной конвекции воздуха и переносу теплоты излучением. Сама основа в плотном состоянии обычно обладает достаточно высокой теплопроводностью [>. 1Вт/(м-К)1, поэтому с увеличением плотности набивки минеральной ваты, асбеста или другого теплоизолятора их теплопроводность возрастает. С увеличением температуры коэффициент теплопроводности теплоизоляции также растет из-за увеличения теплопроводности воздуха и усиления теплопереноса излучением. [c.101]

При неодинаковой температуре в сечении возникает естественная конвекция и создается подъемная сила. Это влияет па п[)офиль скорости, причем характер изменения профиля скорости зависит от того как расположена труба, вертикально или горизонтально, и совпадают ли направления свободного и вынужденного движений или они противоположны. Для вертикальной трубы в случае совпадения направлений свободного и вынужденного течений (при охлаждении капельной жидкости и подаче ее сверху или нагреве жидкости и подаче ее снизу) у стенки трубы скорость возрастает, а в центре уменьшается (рис. 1.7, а). В случае противоположно направленных свободного и вынужденного течений (при охлаждении капельной жидкости и подаче ее снизу или нагревании жидкости и подаче ее сверху) скорость у стенки трубы становится меньше, а в центре больше (рис. 1.7, 6). [c.21]

Исследование тепловых потерь с поверхности горизонтальных паропроводов в условиях естественной конвекции проводилось па лабораторной установке, где измерения производились на горп-зоптальной трубе диаметром d=30 мм. [c.58]

На основании полученных опытных значений коэффициентов теплоотдачи найти обобщенную зависимость для расчета теплоотдачи I) условиях естественной конвекции. Учитывая, что критерий Рг для воздуха в широком иитернале температур остается практически постоянным, зависимость искать в виде Nii = /(Qr). [c.59]

Для того чтобы установить, оказывает ли влияние на теплоотдачу естественная конвекция, нужно вычислить значение произведения (GrPr)r, где в качестве определяющей температуры принимается [c.65]

Так как (GrPr)i<8-10 , то естественная конвекция не оказывает существенного влияния на теплоотдачу и режим течения масла — вязкостный. [c.66]

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]

Для того чтобы установить, оказывает ли влияние на теплоотдачу естественная конвекция, вычисляем произведение (GrPr)r, где в качестве определяющей температуры принимается температура i I = 0,5( + lIl), а ii = 0,5(/i,ii-l-iiK2). Следовательно, <г = 0,5(30+ + 60) =45° С. [c.77]

При расчете считать, что естественная конвекция не оказывает существенного влияния на тенлообмен. [c.109]

Определить отношение местного числа Нуссельта к числу Нуссельта для случая постоянных физических свойств жидкости Nuik/Nuo и значение местного коэффициента теплоотдачи в рассматриваемом сечении а, Вт/(м .°С). При расчете считать, что естественная конвекция не оказывает существенного влияния на теплообмен. [c.114]

Формулл (5-17) справедлива для двуокиси углерода при 1,06= р/рк 5,25 0,9 Гж/Гт 1,2 и 0,9<7 /7 m<2,6, когда естественная конвекция не оказывает существенного влияния на теплообмен, что соответствует условию Gr/Re <0,6. [c.115]

Естественная конвекция, или конвективный теплообмен, в свободном потоке возникает в связи с изменением плотности жидкости от нагревания. Кстественная конвекция имеет место у нагретых стен нечей, трубопроводов, у батарей центрального отопления, [c.440]

Свободный, или естественный, теплообмен возникает в неравномерно нагретом газе или жидкости, находяш,ихся как в ограниченном, так и в неограниченном пространстве. Если тело имеет более высокую температуру, чем окружаюш,ая его жидкость, то слои жидкости, нагреваясь от тела, становятся легче и под действием возникаюш,ей подъемной силы поднимаются вверх, а на их место поступают из окружающего пространства более холодные слри. Поэтому и возникает естественная конвекция. [c.440]

К первой группе эффектов относятся такие, как естественная конвекция, поверхностная конвекция (эффект Марангони), термодиффузия (эффект Савистовского—Смита) и др. [c.7]

В системах газ—жидкость может также возникать дополнительный поток вещества вдоль межфазной границы, обусловленный локальными изменениями поверхностного натяжения во время процесса массопероноса (эффект Марангони). Изменения поверхностного натяжения могут быть вызваны локальными изменениями любой величины, влияющей на поверхностное натяжение, например концентрации вещества на межфазной границе, температуры или электрических величин. Характер движения вещества по межфазной поверхности различен в случае движущихся друг относительно друга или покоящихся (невозмущенных) фаз. В последнем случае могут происходить слабые пульсации коэффициента поверхностного натяжения. Тогда, если движущая сила массопереноса и градиент поверхностного натяжения малы, а естественная конвекция отсутствует, происходит медленный дрейф элементов жидкой фазы с растворенным в ней целевым компонентом вдоль границы раздела, вызванный последовательными сжатиями и растяжениями поверхности раздела фаз. При этом наблюдают образование пространственных долгоживущих ячеек с различной концентрацией целевого компонента. Такой вид поверхностной конвекции часто называют ячеистым поверхностным движением. [c.8]

Конвекция и экзотермическая химическая реакция. Известны случаи возникновения естественной конвекции в химических активных средах, возникающей в результате протекания гомогенных химических реакций. В [67, 68] причиной возникновения конвекции служила экзотермическая реакция псевдонулевого порядка. В [69] рассмотрена концентрационная конвекция, вызванная гомогенной химической реакцией произвольного порядка. К этим работам близки работы [70, 71] по численному моделированию концентрационной конвекции при выращивании кристаллов. [c.44]

Puf. ).19. rioj/e температур 7 (сплошные линии) и концентраций С (штриховые линии) н реакторе, работающем в режиме конвекции (iO и и отсутствие естественной конвекции (/ ) [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...