Теплопередача нестационарная

Температурное состояние стенки с теплоизолирующим покрытием в стационарных условиях определяется расчетными соотношениями теплопередачи. Однако чаще эту задачу приходится решать для нестационарных условий. В этом случае задача расчета состоит в том, чтобы выбрать такую толщину покрытия, которая при известном времени работы конструкции не допустит перегрева рабочей стенки. [c.468]

ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ЭЛЕМЕНТОВ КРЕПИ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [c.269]

Для определения теплопроводности Я различных материалов используются как относительные, так и абсолютные методы. Теплопроводность определяется при установившемся процессе теплопередачи (стационарный способ) и в условиях переходного, не-установившегося процесса (нестационарный способ). [c.166]

В качестве второго примера рассмотрим процесс теплопередачи через стенку. Пусть вначале процесс был стационарным, температура горячей среды холодной и стенки и (рис. 7-1, в). Если теперь изменить режим теплопередачи, например, сразу резко повысить температуру горячей среды до то на некоторое время процесс становится нестационарным. Температурная кривая ж — с1 — с2—Сг изменяться до тех пор, пока снова не [c.222]

Теплопередача — обусловленная разностью температур передача теплоты от одного тела к другому или от одних частей тела к другим частям того же тела. Рассматривают теплопередачи кондуктивную (кондукцию, теплопроводность), конвективную (конвекцию), радиационную (теплопередачу излучением, лучистую теплопередачу). Действительные процессы теплопередачи обычно сложны, в них все виды теплопередачи сопутствуют друг другу расчёт таких сложных процессов упрощается путём изучения отдельных видов теплопередачи, абстрагируясь от других. Задачи теплопередачи могут охватывать области, где каждая точка характеризуется определённой температурой, остающейся неизменной во времени (стационарное температурное поле), и области, где каждая точка имеет температуру, меняющуюся по времени (нестационарное температурное поле) в первом случае—установившаяся (стационарная) теплопередача, во втором—неуста-новившаяся (нестационарная). [c.482]

Определение расхода тепла на процесс осуществляется путем составления тепловых балансов для отдельных отрезков времени (для печей с нестационарным тепловым режимом), основанных на расчете процесса тепловыделения (горения) с учетом теплопередачи окружающей среде. [c.15]

В заключение отметим, что критерий Био точно равен отношению температурного перепада к температурному напору [формулы (24) и (25)] только в условиях теплопередачи через плоскую стенку при стационарном режиме. Для нестационарного режима и тела другой конфигурации уравнения типа (24) и (25) становятся недействительными. Однако и в этих более сложных условиях критерий Био сохраняет смысл меры отношения температурного перепада к те.мпературному напору. Именно поэтому величина Bi играет такую важную роль в теории теплопроводности. [c.30]

К о н д р а т ь е в Г. М. Приложение теории нестационарного теплового потока в цилиндре к определению теплопередачи в котлах. Прикл. физ., т. V, вып. 3—4, 1928. [c.406]

Для проектировочных расчетов теплоизоляции в нестационарных условиях физическая модель процесса может быть еще упрощена. Если учесть, что теплопроводность и температуропроводность первого слоя значительно выше, чем второго, то рассматриваемая задача может быть сведена к задаче теплопередачи в однослойной стенке. Действительно, вследствие высоких теплопроводящих свойств материала первого слоя градиенты температуры в нем будут малыми и распределение температуры можно не учитывать, а принять ее равной температуре раздела слоев. В этом случае физическая модель состоит из одного второго слоя, а наличие первого слоя следует учесть в граничных условиях третьего рода. Математическое описание процесса теплопередачи в данном случае имеет вид [c.33]

Постановка задачи. В общих работах по теплопередаче определение нестационарного температурного поля, как правило, рассматривается при симметричных граничных условиях. Симметричность граничных условий существенно упрощает задачу. В реальных объектах исследования типа стенки трубы, по которой движется теплоноситель, водогрейного котла, стенки камеры 8—461 113 [c.113]

Зависимости (3-137) — (3-139) позволяют определить среднеинтегральную температуру в однослойной стенке в случае нестационарного температурного поля. При длительном нагревании стенки (т—i-oo) процесс теплопередачи становится стационарным и среднеинтегральная температура обращается в среднеарифметическую. [c.148]

При составлении таблиц обязателен переход к безразмерной форме математической модели процесса теплопередачи. Преимущества безразмерной формы математической модели процесса теплопередачи очевидны, так как [Л. 38] решение уравнений, представленных в безразмерной форме менее трудоемко, чем решение тех же уравнений в размерном виде, поскольку число переменных сокращается. По этой же причине объем расчетной работы по безразмерным решениям будет минимальным. Использование безразмерной формы записи дифференциальных уравнений и краевых условий позволяет обобщить явления различной физической природы, поскольку для большой группы взаимосвязанных явлений переноса системы дифференциальных уравнений оказываются тождественными, а физический смысл соответствующих безразмерных коэффициентов аналогичным. Следовательно, создается возможность не только научно обосновать моделирование нестационарных взаимосвязанных процессов, но и путем моделирования исследовать, отрабатывать сложные процессы, составлять таблицы, графики и т. д. Нестационарный тепловой режим твердого тела представляет несомненный интерес для конструктора, занимающегося проектированием тепловых машин и теплообменных устройств различного назначения. В связи с отмеченным рассмотрим тепловой режим твердого тела в условиях несимметричного нагревания для граничных условий третьего рода. [c.153]

Гидравлическое моделирование нестационарных тепловых процессов рассмотрим для случая теплопередачи через однослойную стенку, которая с одной стороны нагревается, а с другой— охлаждается средами различной температуры. Теплообмен стенки со средами происходит согласно несимметричным граничным условиям третьего рода (см. гл. 4). Разобьем условно рассматриваемую стенку на ряд элементарных слоев и каждый слой заменим пьезометром, которые соединим между собой. В результате имеем цепочку сообщающихся между собой пьезометров. Если на концах такой гидравлической цепи присоединить емкости с жидкостью, то получим гидравлическую модель (рис. 5-2). [c.198]

Пример. Проектирование электромодели. Рассчитать основные элементы электромоделирующей установки для моделирования нестационарного процесса теплопередачи через кирпичную стенку по следующим исходным данным [c.245]

Рассмотрим процесс теплопередачи через трехслойную стенку в двухмерной постановке. Пусть две поверхности такой стенки нагреваются средами Гг и Тв.т, одна охлаждается средой с температурой Гв и одна теплоизолирована. Теплообмен со средами происходит согласно граничным условиям третьего рода. Начальная температура всех слоев постоянна и равна Тн=Тв. При принятых условиях процесс нестационарной передачи тепла в трехслойной стенке описывается следующей системой уравнений [c.306]

Некоторые технические задачи, связанные с нестационарной теплопроводностью, также см. [Л. 4-8, 4-9]. В [Л. 4-10] приведены указания об имеющихся методах расчета теплопередачи при нестационарных режимах работы кабелей различных типов. [c.57]

Данная книга ни в коей мере не заменяет и не дублирует существующий справочник по теплотехнике и теплопередаче, так как, во-первых, методически она построена по иному принципу и, во-вторых, в основном рассматривает взаимосвязанные процессы тепломассопереноса и математическую теорию переноса, которая в одинаковой мере применима к переносу как тепла, так и массы вещества. Вследствие этого вопросы передачи тепла излучением, задачи чистого теплообмена и ряд других разделов теплопередачи в книге не рассматриваются. Большое внимание уделяется аналитической теории переноса тепла и массы, в частности нестационарным задачам теплопроводности (разд. 2), где путем введения обобщенных функций удалось одновременно описать одномерные температурные поля в телах классической формы, по-новому, в более простом виде, описать распространение температурных волн, дать обобщение регулярным режимам теплового нагрева тел и ряд других обобщений. На основе дальнейшего развития аналитической теории теплопроводности приведены последние работы по решениям системы дифференциальных урав- [c.4]

В книге дается систематическое изложение методов экспериментального исследования наиболее важных вопросов теплообмена. К ним относятся вопросы теплопроводности при стационарном и нестационарном режимах конвективный теплообмен жидкости в одно- и двухфазном состояниях вопросы теплообмена излучением и теплопередачи в теплообменных аппаратах. [c.2]

Область применения этой простой зависимости очерчена в разделе 7.3.4. В общем случае при толстостенных трубопроводах нельзя пренебрегать теплопередачей в стенке в радиальном направлении. В этом случае необходимо определить нестационарное распределение температуры, пользуясь, например дифференциальным методом Шмидта (Л. 14]. [c.214]

В.месте с тем в рассматриваемых автором контактных задачах теплопередачи через изоляционный слой в теплопроводные среды [1-3] переход к граничным условиям 3-го рода является корректным, так как в общем выражении для теплового сопротивления слагаемое ничтожно мало по сравнению с тепловым сопротивлением изоляции. При этом в стационарных задачах граничные условия определяются через хорошо известное значение коэффициента теплопередачи, а в нестационарных формулируются при помощи обобщенных коэффициентов теплопередачи, отражающих нестационарный характер рассматриваемых явлений. [c.160]

В работах [1,2] при помощи анализа размерности сформулирована рациональная физическая постановка соответствующих стационарных и нестационарных задач. Показывается, что для определения стационарного распределения температур в грунте под изоляцией холодильника может быть использовано граничное условие 3-го рода, выражаемое через стационарное значение коэффициента теплопередачи, который для многослойной изоляции имеет вид [c.161]

На стационарное распределение температур, обусловленное средними значениями температур О, и 6 , накладывается нестационарное температурное поле, созданное колебаниями этих температур около заданных их средних значений. Постановка подобного вида нестационарных задач колебательного-типа осуществляется при помощи обобщенных комплексных коэффициентов теплопередачи, учитывающих период слоя и другие физические константы, причем указанные коэффициенты не тождественны с обычным стационарным коэффициентом теплопередачи и лишь только при малых значениях г = а о принимают [c.163]

С целью дальнейшего выяснения свойств изоляции рассмотрена задача о промерзании грунта под изолированной поверхностью [3] при наличии трех зон изоляционного слоя, замороженного грунта и талой зоны, прилегающей к поверхности грунтовых вод. Учет изоляционного слоя производится при помощи введенного нами нестационарного коэффициента теплопередачи, входящего в граничное условие 3-го рода. Найденное решение этой сложной нелинейной задачи не является простым, но тем не менее основные тепловые характеристики могут быть рассчитаны до конца даже на машинах ручного счета. [c.164]

Нами [8] метод / -сеток применен для решения задач нестационарной теплопроводности с источниками тепла. Результаты показывают, что, пользуясь этим методом, можно успешно решать проблемы теплопередачи при сварке и наплавке различных деталей. [c.408]

РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [c.115]

Соответственно четырем наиболее важным разделам строительной теплотехники — стационарная теплопередача, нестационарная теплопередача, воздухообмен и влагопередача — книга содержит четыре части. [c.4]

Знать и уметь оценить взаимосвязь между факторами, влияющими на экономичность, устойчивость и работоспособность двигателя, необходимо для того, чтобы облегчить его отработку. Случайные пульсации давления (нестационарное горение) обычно неблагоприятно отражаются на работе двигателя. Несколько случайных возмущений, наложившихся друг на друга, могут привести к неустойчивости. Колебания давления низкой частоты сопровождаются ухудшением стойкости стенки из-за уменьшения толщины пограничного слоя и более высоких коэффициентов теплопередачи. Нестационарное горение оказывает двойственное влияние на удельный импульс. Турбулизация, обусловленная волновыми процессами, улучшает смешение компонентов, т. е. улучшает полноту сгорания в камерах с малой приведенной длиной L. Поперечный поток, однако, смещая точки столкновения струй, может ухудшить вследствие этого степень распыления и понизить удельный импульс. Волновые процессы в камере интенсифицируют теплопередачу и уменьшают размер капель — в этом состоит их положительное влияние. Повышение начальной температуры компонентов топлива способствует повышению удельного импульса благодаря более высокой энтальпии, но иногда влияние температуры оказывается столь значительным, что получаемый эффект не может быть объяснен только энтальпией [68] возможно, сказывается улучшение распыливания за счет уменьшения поверхностного натяжения. Уменьшение коэффициента соотношения компонентов способствует повышению экономичности двигателя в случае внутрикамерного процесса, лимитируемого испарением горючего. В другом двигателе оно может вызвать снижение стойкости стенки из-за перетеканий, обусловленных дисбалансом количеств движения струй. [c.179]

Согласно данным гл. 9 в поперечно продуваемом движущемся слое можно ожидать близкого совпадения с данными по теплообмену в неподвижном слое. Согласно теоретическому решению [Л. 252] нестационарный теплообмен в неподвижном слое подобен стационарному теплообмену именно при перекрестном (под углом 90°) движении компонентов. Первые опытные данные по этому вопросу были получены в вертикальном теплообменнике, предложенном Е. И, Кашуниным и испытанном без замера температур движущейся чугунной дроби. По данным измерений были определены лишь коэффициенты теплопередачи от газа к воздуху. Использованный затем косвенный метод подсчета коэффициентов теплообмена в камерах условен и в ряде положений ошибочен. [c.324]

Процесс теплопередачи в скважинах осуществляется, как правило, теплопроводностью, свободной и вынужденной конвекцией и излучением. Точное описание нестационарного процесса теплопередачи в многослойной цилиндрической стенке многоколонной скважины и решение системы уравнений, описывающей этот процесс, представляют большие трудности. Имеющиеся решения получены при упрощающих исходных предпосылках и конструкций скважин. В связи с этим представляет интерес получение такой системы расчетных уравнений, которая давала бы необходимую точность, в большей мере соответствовала бы физике процесса и реальным конструкциям скважин. Эту задачу можно упростить и решить путем замены реальной многоколонной скважины эквивалентной цилиндрической полостью, расположенной в неограниченном массиве, сложенном из однородного материала. В этом случае распределение температуры в радиальной плоскости массива описывается уравнением (16.1). Температура внутренней поверхности стенки участка эквивалентной скважины (г = го) принимается постоянной (0 = 0п = idem). Температура массива на каком-то удалении от оси скважины в невозмущенной части постоянная и равна 0о- В этих условиях температуру массива в радиальном сечении в зоне прогрева можно определить [20] по уравнению [c.269]

Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показывает, что на начальной стадии нагнетания в условиях выраженной нестационарности радиальной теплопередачи при Ро < 50 для определения температуры элементов конструкции скважины можно использовать формулу (16.74) с учетом эквивалентных теплофизических свойств однородного массива (рис. 16.19). На последующей стадии нагнетания при Ро>50 квазиста-ционарный процесс) температуру элементов конструкции скважины можно определять по формуле (15.72) с учетом смены стационарных состояний (рис. 16.18). [c.272]

Общая система обобщенных переменных, характеризующая рассматриваемую задачу, может быть получена из анализа всех уравнений, описывающих процесс, а также граничные и (для нестационарного процесса) временные условия. Если рассматриваемый гидродинамический процесс неадиабатный, то в общем случае в систему уравнений необходимо включить также уравнения распространения теплоты и соответствующие граничные условия, так как процессы теплопередачи в ряде случаев оказывают существенное влияние па гидродинамику. Однако в связи с тем, что теплопередача рассматривается во второй части этой книги, уравнения, описы- [c.19]

Известно, что при конвективной теплопередаче к сферической частице в случае стационарного теплового состояния и малых значений чисел Рейиольдса Nu = 2. В реальных условиях взвешенного слоя частицы нагреваются в нестационарных тепловых условиях. Кроме того, скорости частиц меняются во времени, т. е. гидродинамический режим также не является стационарным. Взвешенные частицы, перемещаясь в газовом потоке, двигаются не только поступательно, но и вращаются, вследствие чего пограничный слой переходит из ламинарного состояния в турбулентное уже при сравнительно небольших значениях критерия Рейнольдса. [c.382]

Далее, из идентичности уравнений вязкого течения и теплопередачи в случае, когда число Прандтля Рг = y g plk также равно единице, следует, что условие непрерывности теплового потока удовлетворяется, если упорядоченное нестационарное распределение температуры (в пренебрежении чисто случайными пульсациями) идентично нестационарному распределению скорости первичного движения, т. е. когда осредненные распределения скорости и температуры также идентичны. Таким образом, для этих условий справедлива аналогия Рейнольдса. [c.323]

Однако если число Пандтля заметно отличается от единицы, идентичность между первичными распределениями скорости и температуры привела бы к тому, что количество накопленного тепла было бы слишком велико или слишком мало по сравнению с тем количеством тепла, которое может быть перенесено струями. Следовательно, в этом случае нестационарное первичное распределение температуры может быть найдено путем решения уравнения теплопередачи с соответствующими граничными условиями, что позволит точно определить количество тепла, накопленное в подслое. [c.323]

Жидкий натрий часто используют в качестве теплопереда-ющен среды, так как у него высокий коэффициент теплопередачи. Он может работать при атмосферном (или близком к нему) давлении и в чистом виде не реагирует с железом. Однако использование натрия вызывает значительные трудности. При быстром изменении температуры натрия хорошая теплопередача может привести к появлению резких градиентов температуры в материалах контура и вызвать высокие нестационарные напряжения. Некоторые легирующие элементы стали могут выщелачиваться натрием, переноситься из одной части контура в другую. В промышленных установках коррозионное действие натрия усилива- тся в присутствии растворенного в нем кислорода, который воздействует на железо. Быстрое окисление натрия заставляет изолировать его от воздуха и влаги, так как их попадание в контур может привести к аварии. [c.158]

Это уравнение строго справедливо как в стационарных условиях теплопередачи (при Гм = onst), так и в нестационарных условиях [c.152]

На рис. 3-1 представлены графики зависимостп безразмерного эффективного коэффициента теплопроводности плоской экранной изоляции от номера воздушной прослойки при различных значениях критерия Ki - ЗависимостьЛ=/( ) особенно резко выражена при больших значениях теплового потока, в то время как в области малоинтенсивной теплопередачи, характеризуемой значением критерия Ki <0, 2, эффективный коэффициент теплопроводности с некоторым допущением можно считать величиной постоянной. Поэтому при некоторых конкретных числовых значениях определяющих параметров (Ki , Kifi, п) нестационарное температурное поле экранной изоляции может быть определено путем решения задачи о нагреве однослойного сплошного тела. [c.86]

На рис. 3-5 представлены данные сравнительного расчета нагрева плоской экранной изоляции при различной величине теплового потока и разной степени черноты экранов. Так как при малоинтенсивной теплопередаче эффективный коэффициент теплопроводности можно считать величиной постоянной, то для расчета температурного поля, заданного условиями Ki = 0,295 Bi = 2,40 л = = 5 (рис. 3-5,а), применимо решение для нестационарной теплопроводности плоской стенки (3-30). При этом коэффициент теплопроводности принимается равным эффективному коэффициенту теплопроводности экранной изоляции, найденному из условий стационарного режима по формуле (2-66). Коэффициент температуропроводности подсчитывается согласно соотношению [c.118]

Пульсация пароводяного потока — явление весьма сложное, включающее нестационарную гидродинамику, теплопередачу и парообразование. Решение такой системы нелинейных уравнений в частных производных, даже для одномерного потока, без некоторых допущений, практически невозможно без применения цифровых ЭВМ. В работах В. Б. Хабенского, О. М. Балдиной, Р. И. Калинина, например [В-42], [В-48], показаны некоторые результаты таких расчетов, получены синусоидальные колебания расхода. [c.9]

Нестационарные теплогидродинамические процессы в обогреваемых трубах различных агрегатов описываются дифференциальными уравнениями в частных производных изменения количества движения, неразрывности, энергии, теплового баланса стенки, состояния, теплопередачи и замыкающими зависимостями (см. 3-1). Для возможности решения такой системы все уравнения были линеаризованы методом малых возмущений. В результате линеаризованная система уравнений (для одинаково обогреваемых и гидравлически идентичных труб) записывается в виде [c.98]

Тирский Г. А., Нестационарное течение с теплопередачей в вязкой не-сжимае.чой жидкости между двумя вращающимися диокамя при наличии вдува, ДАН СССР, 1958, т. 119, № 2, стр. 226-228. [c.377]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...