Охлаждение конвективное

Рис. 6.3. Экспериментальные данные (точки) для температуры Tj горячей поверхности в зависимости от удельного расхода охладителя (воды) при пористом испарительном охлаждении конвективно обогреваемой стенки (t = 3200 К, Р = 1 10 Па, = = 2,43) и сравнение экспериментального скачка температуры с расчетным 1 - расчет по формуле (6.58) 2 -расчет по формуле (6.56)

Избытки воздуха в топке без поверхностей нагрева могут быть снижены также путем рециркуляции холодных дымовых газов через слой. При этом газы, нагреваясь, будут отбирать излишнее тепло из слоя, но для их охлаждения конвективных поверхностей потребуется намного больше, чем для котла с погруженными в слой трубами. Кроме того, при заданной скорости псевдоожижения увеличивается необходимая площадь решетки и растут расходы на дутьё. Такие решения можно использовать на котлах малой мощности, где отсутствует химическая подготовка воды, а необработанную воду нельзя 190 [c.190]

Образование этих облаков вызывается неустойчивостью верхних слоев воздуха, происходящей от подъема и охлаждения конвективно-неустой чивых слоев воздуха (см. рис. 30). [c.72]

Первый этап относительно медленного охлаждения называется стадией пленочного кипения, второй этап быстрого охлаждения — стадией пузырчатого кипения. Когда температура поверхности металла ниже температуры кипения жидкости (при охлаждении в воде — ниже 100°С), жидкость кипеть уже не будет, и охлаждение замедлится. Этот третий этап охлаждения носит название стадии конвективного теплообмена. [c.291]

Масло, благодаря более высокой температуре кипения, имеет и более высокую температуру перехода от пузырчатого кипения к конвективному теплообмену, поэтому при охлаждении в масле опасность образования трещин резко уменьшается. Однако масло, будучи более вязким и имея более низкое значение скрытой теплоты парообразования, охлаждает медленнее, чем вода. [c.292]

Замедленное охлаждение называют стадией пленочного кипения-, ускоренное охлаждение — стадией пузырчатого кипения. Однако когда температура поверхности металла достигает точки ниже температуры кипения жидкости, охлаждение замедляется. Это — стадия конвективного теплообмена. [c.125]

В тепловых испытаниях лопатка с ВЭ сравнивалась с лопаткой, имеющей конвективное петлевое охлаждение, ту же теплообменную поверхность и пропускную способность. В корневом сечении эффективность охлаждения лопатки с ВЭ значительно выше, но на периферии пера (у наружной полки) — ниже, чем у лопатки с конвективным петлевым охлаждением (см. рис. 8.8). [c.373]

Система охлаждения может быть устойчива и в рабочей точке d на уменьшающемся участке характеристики 1. Но для этого внешняя характеристика се должна уменьшаться (например, при конвективном обогреве пористой стенки высокотемпературным потоком газа с постоянной температурой, причем ее наклон в точке d по абсолютной величине должен быть больше наклона характеристики 1. В этом случае достигаются более высокие значения температуры внешней поверхности стенки. [c.72]

Как показывают расчеты, такая схема присуща процессам пористого охлаждения при значениях направленного конвективного теплового потока, отнесенного к толщине пористой стенки 5, меньших qjb < [c.155]

В авиационной и ракетной технике часто возникает необходимость защитить стенки конструкции от воздействия высокотемпературного газового потока. Они могут быть защищены от перегрева жаростойкими, оплавляющимися или сублимирующими покрытиями или посредством конвективного, пористого, пленочного и заградительного охлаждения. [c.466]

При конвективном охлаждении стенка, соприкасающаяся с горячим потоком, с другой стороны омывается холодным газом или жидкостью. При заданных температуре горячего газа и условиях [c.466]

В зависимости от способа рассеивания теплоты, полученной охладителем, в окружающее пространство системы конвективного охлаждения подразделяют на замкнутые и разомкнутые. Обязательным элементом замкнутой системы охлаждения является теплообменник, в котором охладитель, получивший теплоту от горячей стенки, рассеивает ее в окружающую среду или передает другому теплоносителю. В этом случае вес системы охлаждения не зависит от времени ее эксплуатации. [c.467]

Конвективное охлаждение используется в жидкостных ракетных двигателях. Здесь применяется система разомкнутого типа использованное в качестве охладителя топливо поступает затем в камеру двигателя и там сгорает. [c.467]

Кроме жидкостных ракетных двигателей, конвективное охлаждение используется также при создании высокотемпературных турбин и высотной радиоаппаратуры. Для охлаждения лопаток газотурбинного двигателя возможно использование разомкнутой воздушной системы или замкнутой жидкостной системы. Для охлаждения радиоаппаратуры можно применять разомкнутую воздушную систему или конвективное испарительное охлаждение. [c.467]

Слой теплоизоляционного материала, нанесенный на защищаемую стенку со стороны горячего газа, в нестационарных условиях нагрева приводит к снижению температуры стенки. В стационарных условиях теплоизоляция приводит к желаемому эффекту только при наличии системы конвективного охлаждения. [c.468]

Рассмотрим далее вопрос об определении температуры горячей поверхности пористой стенки при эффузионном охлаждении. Оценим радиационно-конвективный теплообмен между горячим газом и стенкой коэффициентом а. Если пренебречь теплопроводностью стенки вдоль поверхности, то при стационарном режиме теплообмена подведенная к поверхности теплота расходуется только на увеличение энтальпии охладителя в системе. [c.475]

По расходу охладителя на каждый квадратный метр защищаемой поверхности пористое охлаждение более эффективно, чем конвективное (разомкнутая система), пленочное или заградительное охлаждение. Но его применение связано с изготовлением пористых стенок. Кроме того, при эксплуатации такой системы необходимо [c.478]

Пленочное охлаждение используется как дополнительное средство защиты стенок камеры сгорания и сопла жидкостного ракетного двигателя, когда конвективное охлаждение не обеспечивает снижения температуры стенок до необходимой величины. В качестве охладителя обычно используется горючее. [c.480]

Заградительное охлаждение может использоваться одновременно с конвективным. При этом стенка омывается охлаждающим газом с обеих сторон (рис. 16.8). Такое охлаждение называют комбинированным. В этом случае на основном участке смешения температура в пограничном слое со стороны горячего газа выше температуры холодного воздуха. Поэтому через охлаждаемую стенку передается теплота и температура стенки ниже, чем в случае использования только заградительного охлаждения. [c.482]

В случаях, когда в эксперименте управляют температурой стенки (обогрев циркулирующей жидкостью через стенку трубы или конденсирующимся паром, а также электрообогрев в сочетании с конвективным охлаждением при использовании достаточно сложной системы автоматического регулирования), удается в стационарном режиме исследовать процесс переходного кипения. Этому процессу отвечает неестественная отрицательная зависимость q(AT), когда с ростом перегрева стенки тепловой поток снижается (участок СЕ на рис. 8.3). В переходном кипении температура стенки не превышает температуру спинодали, так что термодинамически контакт жидкости со стенкой возможен. Но из-за чрезвычайно высокого перегрева жидкость при таких контактах мгновенно вскипает, и образующийся пар снова отталкивает ее от стенки. Схема на рис. 8.3, г отражает наличие точек контакта жидкости с горячей твердой по- [c.346]

Конвективно-испарительному охлаждению подвергались типичные капиллярно-пористые тела (диабазовая [c.113]

При использовании частиц из различных окислов (АЬОз, 2гОг, песок) лучистый поток при температуре 1400 °С может составлять до 60% общего потока энергии [144, 146]. Очень сильно, как оказалось, теплообмен излучением зависит от температуры погруженной в слой поверхности [147—149]. Проведенные измерения зависимости степени черноты псевдоожиженного слоя от температуры поверхности свидетельствуют о значительном охлаждении частиц во время пребывания их около стенки теплообменного устройства и неаддитивности процессов конвективно-кондуктивного и радиационного обмена [149]. [c.137]

Вихревые плазматроны или плазмотроны с вихревой стабилизацией плазменного жгута известны давно, и их характеристики можно найти в изданных зарубежных и отечественных монофа-фиях. Однако устройства, генерирующие поток плазмы заданных параметров, целенаправленно использующие характерные особенности эффекта Ранка, впервые были описаны в 1992 г. [148]. Особенность таких устройств — это уже отмеченное ранее естественное конвективно-пленочное охлаждение корпусных элементов подаваемым через сопло закручивающего устройства потоком интенсивно закрученного газа, перемещающегося от сечения соплового ввода к противоположному концу вихревой камеры плазмотрона в виде квазипотенциального периферийного вихря. Одновременно осуществляя аэродинамическую стабилизацию, вихревые плазмотроны на базе вихревых энергоразделителей Ранка позволяют заметно повысить интенсивность повышения температуры плазменного факела при увеличении коэффициента теплоотдачи. Термический КПД в опытах составлял 85 94% [c.353]

Таким образом, еще раз подтверждена целесообразность использования закрученного потока в виде возвратно-вихревого течения для пленочно-конвективного охлаждения высокоэнталь-пийных потоков и неизотермических реагирующих течений при наличии интенсивных внутренних тепловых источников. [c.358]

Характерные особенности закрученного потока наиболее полно подходят для создания эффективной схемы конвективных и конвективно-пленочных систем охлаждения лопаток проточной части ГТД. В турбинных двигателях IV—VI поколений прослеживается тенденция использования больших степеней понижения давления газа в ступени (я > 2), что обусловливает возможность применения вихревых энергоразделителей (ВЭ) в охлаждаемых лопатках. По прогнозу к 2000 г. будут вводиться в эксплуатацию перспективные двухконтурные турбореактивные двигатели со степенью повышения давления в компрессоре до л = 60, с последней центробежной ступенью компрессора и противоточной камерой сгорания в этом случае на охлаждение соплового аппарата второй ступени удобно подвести воздух высокого давления из внутреннего кожуха камеры сгорания, и использование ВЭ становится перспективным. [c.367]

Примечательно, что в лопатке с конвективным петлевым охлаждением весь воздух идет на охлаждение входной кромки, а в лопатке с ВЭ — не больше половины от всего расхода, однако, те-плосъем с входной кромки до 1/3 высоты пера от корня у лопатки с ВЭ выше. Объяснить это можно совокупностью действий интенсивно закрученного охлажцснного потока и высокоэффективным охлаждением средней части профиля. Поскольку, частично сохранившаяся после поворота на 180" закрутка потока в некруглом канале входной кромки быстро разрушается, а в результате теплоподвода температура воздуха быстро повышается, то и 6 по высоте входной кромки интенсивно уменьшается. [c.374]

При Т > 1650 К, когда любая конвективная схема недостаточно эффективна для охлаждения кромки, может быть рекомендована лопатка оптимизированной комбинированной конструкции, входная кромка пера которой защищена пленочной завесой о) адителя, выпускаемого из переднего дефлекторного канала (С =3,3%). Второй и третий каналы выполнены в виде камер энергоразделения со встречным подводом охладителя (С= 3,6%), что обеспечивает снижение температурной неравномерности по высоте средней части пера и минимальные потери давления при подаче охлажденных потоков в дефлектор канала выходной кромки. Нагретые потоки выпускаются через перфорацию выпуклой и торцевой поверхностей на периферии и у корня лопатки в области газового потока, где = 0,9. [c.376]

Способ транспирационного охлаждения конструкций, на которые воздействуют внешние тепловые конвективные или лучистые потоки высокой плотности (см. рис. 1.1), обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами тепловой защиты а - высокой эффективностью использования охладителя б - контролируемым уменьшением внешнего конвективного теплового потока, достигающего поверхности за счет регулируемого вдува охладителя в - снижением внешнего лучистого теплового потока при подаче газовзвеси с твердыми частицами, а также лучепоглощающего газа или паров г - отсутствием ограничений по величине внешнего теплового потока при сохранении неизменности формы и целостности охлаждаемой поверхности. В ряде случаев при чрезвычайно высоких тепловых потоках, сложной конструкции или малой доступности поверхности пористое охлаждение -единственно возможный метод тепловой защиты. [c.7]

Известно, что объемцре тепловыделение происходит по экспоненциальному закону в элементах тепловой защиты ядерных реакторов вслед-стие поглощения проникающей радиации. Изготовление их из пористого материала и прямоточное охлаждение пронизывающим потоком охладителя позволяет значительно снизить температуру и ее градиенты по сравнению с обычным конвективным охпаждением сапошных элементов. [c.11]

Этот метод интенсификации позволяет с помощью однофазного теплоносителя охлаждать сплошную стенку, подверженную воздействию больших тепловых потоков, например при конвективном охлаждении стенок ракетных двигателей (рис. 1.8) и лопаток их газовых турбин, элементов электронной аппаратуры и других теплонапряженных устройств. В частности, за счет охлаждения прокачкой воды через проницаемую подложку может быть обеспечена надежная рабрта лазерного отражателя. Такой способ охлаждения в настоящее время - единственный при малых размерах или сложной форме нагреваемых конструкций, в которых невозможно выполнить каналы для охладителя. Например, лопатки малых газовых турбин ракетньи двигателей с максимальной толщиной профиля порядка 3 мм, хордой около 2 см и длиной от 1 до 2 см обычно не охлаждаются, что ограничивает температуру газового потока и эффективность таких турбин. Изготовление лопаток из волокнистого металла 1 (рис. 1.9), покрытого снаружи тонким герметичным слоем керамики 2 и охлаждаемого продольным потоком газа, вытекающего через вершину, позволяет снять эти ограничения. [c.12]

Выполненный анализ пористого охлаждения с использованием диссоциирующего охладителя выявил значительное повыщение его эффективности вследствие поглощения теплоты при протекании эндотермической реакции разложения. Кроме того, разложение охладителя приводит к уменьшению молекулярной массы вдуваемой газовой смеси, что увеличивает блокирующий эффект охлаждения при конвективном нагреве. [c.15]

Транспирационное охлаждение конструкций, на которые воздействуют внешние тепловые конвективные или лучистые потоки, является одним из эффективных методов тепловой защиты. Основная идея этого способа состоит в том, что продавливаемый сквозь пористую стенку охладитель за счет интенсивного внутрипорового теплообмена поглощает теплоту, передаваемую теплопроводностью по каркасу от внешней нагреваемой поверхности (рис. 3.1). Широкое распространение получили также охлаждаемые таким образом проницаемые элементы с объемным тепловьщелением, которое может иметь различную физическую природу (см. рис. 1.2). Температурное состояние указанных систем исследовано в значительном количестве работ. Однако полученные результаты трудно сопоставимы вследствие значительного их произвола при выборе Лу, а [c.47]

Полученные результаты наряду с самостоятельным значением позволяют определить условия организации экспериментального исследования транспирационного охлаждения проницаемого твэла, в результате которого по измеренному распределению температуры пористого материала на участке линейного повышения температур Г и / можно корректно определить величину Ау интенсивности внутрипорового теплообмена, а по характеру изменения Т на входном участке — оценить величину интенсивности конвективного теплообмена на входной поверхности. [c.59]

Влияние отдельных параметров на изменение величины ip показано на рис. 6.9. Эти результаты рассчитаны при тех же условиях, что и данные, приведенные на рис. 6Я. Эффективность использования охладителя возрастает при углублении начала парового участка (уменьшении к), при увеличении разности температур между проницаемой матрицей и охладителем в начале парового участка и при увеличении интенсивности внутрипорового конвективного теплообмена. Очевидно, что при равных прочих условиях процесс испарительного охлаждения следует организовать так, чтобы использовать под паровой участок как можно большую часть пористой стенки. [c.142]

Таким образом, нанесением покрытий на лучевоспри-нимающие поверхности здания можно значительно снизить теплоприток в помещение извне и разгрузить систему кондиционирования даже в самые жаркие месяцы года. Важную роль играют покрытия с высоким значением излучательной способности в системах лучистого отопления и охлаждения помещений, получивщих развитие в последнее время. Панели систем лучистого отопления и охлаждения должны обладать значительными коэффициентами теплоотдачи излучением, причем надо иметь в виду, что цвет их может быть как темным, так и светлым. При лучистом отоплении физиологические ощущения человека лучще, чем при конвективном, так как первое обеспечивает людям, находящимся в помещении, комфортные условия при температуре воздуха даже ниже 18°С. [c.235]

Принцип кондиционирования заключается в следующем. Представим себе комцату, в которой стены, потолок и пол обладают способностью отражать все 100% падающего на них теплового излучения. Внутри комнаты находятся источник теплового излучения (объект нагрева)— человек, а также радиационная охлаждающая (нагревающая) поверхность, расположенная вблизи потолка, для того чтобы не производить конвективного охлаждения (нагрева) воздуха в комнате. Очевидно, что при отсутствии поглощения теплового излучения поверхностями комнаты тепло, излучаемое (поглощаемое) человеком, отражаясь многократно от стен, рано или поздно будет поглощено (при отоплении происходит обратный процесс) холодной радиационной поверхностью, так как другого пути ему нет. При этом температура воздуха в комнате может быть относительно высокой (низкой), что не будет препятствовать охлаждению (нагреванию) человека. [c.238]

В аппарате воздушного охлаждения (ABO) на компрессорной станции перекачиваемый природный газ охлаждается воздухом. Внутренний диаметр труб 18 мм, а наружный 21 мм. Коэффициенты конвективной теплоотдачи от природного газа к поверхности труб и от труб к воздуху равны соответственно Ur = 100 Вт/(м К) аа 85 Вт/(м К). Определите влияние на величину коэффициента теплопе- [c.36]

Из обобщенных переменных внутреннего тепломассо-переноса отметим так называемый критерий охлаждения пористых тел Кп = /жСж/ (Ят/ (1 — е)1, где е — пористость материала. Этот критерий можно представить как отношение потоков теплоты, переносимых конвективным движением жидкости внутри пористого продукта и теплопроводностью по твердому каркасу. [c.24]

По оси ординат откладываются тепловые потоки через массообменнуюи через сплошную секции, а также их разность. Рис. 5.9,а и 5.10,я соответствуют кондуктивному подводу теплоты к тепломассомерам (имитация тепломассообмена при испарительном и конвективном охлаждении или замораживании продуктов), рис. 5.9,6 и 5.10,6 — лучистому или комбинированному подводу (имитация процессов инфракрасной сушки, конвективной сушки, нагрева влажных продуктов или их размораживания). [c.112]

Теплоотдача при кипении одиокомпонентных жидкостей. В химической промышленности многие технологические процессы связаны с испарением жидкости дистилляция, ректификация, выпарка и др. Теплообмен при кипении используется не только в аппаратах, предназначенных для испарения жидкости, но также как интенсивный способ охлаждения поверхности. Коэффициент теплоотдачи при кипении на несколько порядков превышает коэффициент теплоотдачи при конвективном теплообмене с однофазной жидкостью. [c.194]

В ЭХТС производства слабой азотной кислоты под давлением после газовой турбины (см. рис. 7.1 ) установлен котел-утилизатор КУГ-66, использующий физическую теплоту нитрозных газов перед выбросом их в атмосферу. Как видно из рис. 5.15, он представляет собой горизонтальный газотрубный котел с естественной циркуляцией, рассчитанный для работы под наддувом и для открытой установки. Змеевики конвективного пароперегревателя 2, выполненные из стальных труб 38 X 3 мм, расположены горизонтально во входной газовой камере перед испарительной поверхностью нагрева 1. По выходе из котла нитрозные газы поступают в змеевиковый экономайзер кипящего типа 3. Он имеет два пакета змеевиков, разделенных в средней части вертикальной стальной перегородкой, что придает нитрозным газам U-образное движение. Дальнейщее охлаждение нитрозных газов происходит в чугунном ребристом экономайзере некипящего типа 4. Вода С ПОМОЩЬЮ питательного насоса (на рисунке не показан) поступает в чугунный экономайзер, затем в змеевиковый и далее в котел. [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...