Конвективный теплообмен (теплоотдача)

КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН (ТЕПЛООТДАЧА) [c.77]

Конвективный теплообмен. Теплоотдача [c.31]

Рис. 3.16. Конвективный теплообмен — теплоотдача от потока к стенке

Наиболее распространенным случаем сложного теплообмена является теплоотдача от поверхности к газу (или от газа к поверхности). При этом имеет место конвективный теплообмен между поверхностью и омывающим ее газом и, кроме того, та же самая поверхность излучает и поглощает энергию, обмениваясь потоками излучения с газом и окружающими предметами. В целом интенсивность сложного теплообмена в этом случае характеризуют суммарным коэффициентом теплоотдачи [c.97]

В ряде случаев влиянием одной из составляющих коэффициента теплоотдачи можно пренебречь. Например, с увеличением температуры резко возрастает тепловой поток излучением, поэтому в топках паровых котлов и печей, где скорости течения газов невелики, а /г>1000°С, обычно принимают а = ал и, наоборот, при теплообмене поверхности с потоком капельной жидкости определяющим является конвективный теплообмен, т. е. а = а,. [c.97]

Термическое сопротивление Rk можно уменьшить различными способами, воздействуя на любую из составляющих Ru / 2- Как отмечалось в 9.2, интенсифицировать конвективный теплообмен и уменьшить можно путем увеличения скорости движения теплоносителя, турбулизации пограничного слоя и т. д. Термическое сопротивление теплопроводности Rx зависит от материала и толщины стенки. Однако прежде чем выбирать методы воздействия на процесс теплопередачи, необходимо установить вклад отдельных составляющих Ra, Ri. и Ra2 в суммарную величину Rk. Естественно, что существенное влияние на Rk будет оказывать уменьшение наибольшего из слагаемых. В широко используемом в технике процессе передачи теплоты от капельной жидкости к газу через металлическую стенку наибольшее термическое сопротивление имеет место в процессе теплоотдачи от газа к стенке Ra2, а остальные термические сопротивления Ra.[ и Rx пренебрежимо малы по сравнению с ним (см. пример 12.2). [c.100]

Если речь идет о конвективном теплообмене, естественно и обращение к уравнениям конвективного переноса и, в частности, как это сделали авторы [63, 89], к аналогии с. теплоотдачей пластины при ламинарном пограничном слое, что приводит к выражению [c.91]

По своему физическому характеру конвективный теплообмен является весьма сложным процессом и зависит от большого числа факторов, определяющих процесс теплоотдачи. Коэффициент теплоотдачи характеризует интенсивность теплообмена между жидкостью и поверхностью канала. В общем. случае коэффициент теплоотдачи является функцией физических параметров жидкости, характера течения жидкости, скорости движения жидкости, формы и размеров тела и др. [c.406]

При расчете тепловых аппаратов искомыми величинами являются коэффициент теплоотдачи а и гидравлическое сопротивление А/7. Конвективный теплообмен характеризуется пятью критериями подобиями — Nu, Ей, Рг, Gr и Re. [c.423]

Теплообмен между стенкой и окружающей средой происходит одновременно путем соприкосновения (теплоотдачи) и излучения. Это явление называется радиационно-конвективным теплообменом. Оно включает все три элементарных способа переноса теплоты. Явление радиационно-конвективного теплообмена наблюдается, например, в камере сгорания ракетного двигателя, где горячие газы — продукты сгорания — передают теплоту поверхности камеры сгорания одновременно путем соприкосновения и излучения. [c.241]

Теплообмен путем соприкосновения между поверхностью твердого тела и жидкостью или газом, обтекающим это тело, называется теплоотдачей, или конвективным теплообменом. Конвективный теплообмен — это совместный процесс передачи теплоты конвекцией и теплопроводностью. Дело в том, что течение жидкости или газа в непосредственной близости от стенки всегда носит ламинарный характер. А через ламинарный пограничный слой теплота передается только путем теплопроводности, а в остальной части потока — конвекцией. [c.90]

Конвективный теплообмен между потоком среды и поверхностью соприкасающегося с ней тела называется конвективной теплоотдачей или теплоотдачей. [c.193]

Конвективным теплообменом называют процесс, обусловленный совместным действием конвективного и молекулярного переноса теплоты. В инженерной практике большое значение имеет частный случай этого способа переноса теплоты, а именно теплоотдача—конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью ее раздела с другой средой твердым телом, жидкостью или газом. [c.171]

Следует отметить, что в настоящее время большинство задач по определению температурного поля в конструкции при конвективном теплообмене решается при граничных условиях третьего рода, т. е. с использованием коэс[к )ициента теплоотдачи а. При строгой постановке такой метод (использование а) возможен при стационарном (постоянном по времени) тепловом потоке с поверхности тела, температура которого не зависит от пространственных координат. Использование метода в условиях, отличных от указанных, приводит к ошибкам. Установлены пределы применимости метода (а) определения температурного поля в конструкции, взаимодействующей с потоком теплоносителя. Решение сопряженных задач связано с большими математическими трудностями. Поэтому выбор метода решения (с использованием граничных условий третьего или четвертого рода) зависит от содержания конкретной задачи. [c.298]

На некотором расстоянии I от входа в трубу и далее вниз по потоку / /н.т между жидкостью и стенками происходит стабилизованный теплообмен. Стабилизованным называют конвективный теплообмен в трубе на таком удалении от сечения, после которого сохраняется определенный закон изменения граничных условий на стенке по длине, что поле температуры практически не зависит от характера распределения температуры и скорости в этом сечении. Когда свойства жидкости постоянны при некоторых типах граничных условий на стенке (например, при постоянной температуре стенки или постоянной плотности теплового потока на стенке), распределение температуры (отсчитанной от температуры стенки) по сечению потока при стабилизованном теплообмене остается подобным самому себе в различных сечениях трубы. При этом коэффициент теплоотдачи, отнесенный к местному температурному напору, не изменяется по длине трубы. [c.315]

Под конвекцией понимают процессы переноса теплоты при перемещении объемов жидкости или газа в пространстве. Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью и этот совместный процесс называют конвективным теплообменом. Конвективный теплообмен между поверхностью твердого тела и жидкостью или газом называется теплоотдачей. [c.130]

Большое практическое значение имеет конвективный теплообмен между движущейся жидкостью и поверхностью се раздела с другой средой, например, конвективный теплообмен между жидкостью и поверхностью твердого тела, между газом и поверхностью капельной жидкости и т. п. Такой конвективный теплообмен на-зь вают теплоотдачей. [c.259]

Радиационно-конвективный теплообмен весьма сложен в физическом отношении и описывается довольно сложной системой уравнений. Эти два обстоятельства затрудняют как аналитические, так и экспериментальные исследования сложного теплообмена, в связи с чем задача его инженерного расчета еще далека от своего решения. Для практических расчетов обычно используют принцип независимости конвективного и лучистого потоков, что оказывается достаточно верным, если один из них значительно меньше другого. Так, для учета теплоотдачи излучением к коэффициенту теплоотдачи конвекцией, подсчитанному обычным образом, т. е. без учета влияния радиационного теплообмена на профили скорости и температуры, рекомендуется прибавлять условный коэффициент теплоотдачи излучением Пл, поэтому суммарный коэффициент теплоотдачи равен а = ак4-ал-Для сложных процессов теплообмена используют ряд чисел подобия, в частности числа Больцмана — Во и Кирпичева — К1, имеющие вид [c.420]

Конвективный теплообмен — это перенос теплоты самим теплоносителем, осуществляемый макроскопическими элементами среды. Конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью теплообмена называют теплоотдачей. Конвективный теплообмен обусловлен совместным действием конвективного и молекулярного переноса теплоты. Конвективный теплообмен имеет место в текучих средах (жидкости, газы) и, как правило, сопровождается теплопроводностью. [c.114]

Теплообмен между движущейся средой и поверхностью твердого тела называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. Конвективный теплообмен обусловлен совместным действием конвективного и молекулярного переноса теплоты (теплопроводности). Под конвективным переносом теплоты в среде с неоднородным распределением температуры понимают перенос, осуществляемый макроскопическими элементами среды при их перемещении, движении. [c.117]

При ламинарном режиме течения жидкости теплота передается теплопроводностью по нормали к общему направлению движения потока. Конвективная составляющая теплоотдачи будет больше или меньше в соответствии с распределением скоростей по сечению потока. При значительной разности температур в потоке возникает, как следствие, разность плотностей. На вынужденное движение накладывается свободное движение, турбулизирующее поток, и теплообмен интенсифицируется. Влияние свободной конвекции заметно при Gr Рг > 8 10. [c.133]

ТОЙ поверхности путем излучения практически всегда сопровождается конвективным теплообменом с окружающей средой. Обычно Сложным теплообменом называют одновременное действие конвективного и лучистого теплообмена. В этом случае в уравнении Ньютона — Рихмана (2,8) коэффициент теплоотдачи выражается суммой = где — коэффициент теплоотдачи конвекцией а., — коэффициент теплоотдачи излучением (радиационная составляющая коэффициента теплоотдачи). Величина определяется соотношением, аналогичным уравнению Ньютона - Рихмана [c.165]

Совместный процесс переноса теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом. Частным случаем его является теплоотдача — конвективный теплообмен между движущейся средой (теплоносителем) и поверхностью ее раздела с другой средой (чаще всего твердым телом). Если теплоотдача сопровождается тепловым излучением, то такой вид теплообмена называется радиационно-конвективным. [c.149]

Теплообмен между двумя теплоносителями через разделяющую их стенку называется теплопередачей. При этом теплота от теплоносителя к стенке и от стенки к теплоносителю передается теплоотдачей или радиационно-конвективным теплообменом, а через твердую стенку — теплопроводностью. [c.149]

Конвективный теплообмен между движущейся жидкостью и поверхностью ее раздела с другой жидкостью называется теплоотдачей. [c.305]

При расчете теплоотдачи по уравнению (115) от газа к стенке учитывают конвективный теплообмен (а ) и излучение газов (а ) в межтрубном пространстве. Коэффициент использования для поперечно омываемых поверхностей принимают равным единице, а для ширм находят по рис. 129. [c.203]

Теплоотдача — конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью ее раздела с другой средой (твердым телом, жидкостью или газом). [c.79]

Часто приходится рассчитывать конвективный теплообмен между жидкостью и поверхностью твердого тела. Этот процесс получил специальное название — конвективная теплоотдача (теплота отдается от жидкости к поверхности или наоборот). [c.72]

Сравнивая правые части уравнений (13-19) и (13-20), видим, что конвективный теплообмен и потеря давления в каналах при вынужденном движении зависят от критерия Re и от безразмерной длины канала. Чем больше скорость движения теплоносителя, тем выше коэффициент конвективной теплоотдачи, но одновременно увеличивается и потеря давления, а следовательно, расход энергии на перемещение теплоносителя. [c.171]

Если при литье в песчаные формы с применением автоклава условия затвердевания определяются в основном конвективным теплообменом, то при использовании металлических и графитовых форм увеличение скорости затвердевания отливки происходит преимущественно за счет увеличения теплоотдачи в зазоре. Этим и объясняется тот факт, что скорость затвердевания отливки в металлической форме при повышенном давлении гелия (табл. 4), имеющего больший коэффициент теплопроводности и заполняющего зазор между отливкой и формой, несколько выше, чем при давлении азота, имеющего меньший коэффициент теплопроводности. [c.52]

На рис. 6.2 представлена зависимость коэффициента теплоотдачи а от плотности теплового потока q при кипении воды в большом объеме под атмосферным давлением. Участок АВ этой кривой соответствует конвективному теплообмену в однофазной среде в условиях естественной конвекции. Участок D характеризует область развитого пузырькового кипения, при котором на теплоотдающей поверхности наблюдается уже весьма большое число действующих центров парообразования. Между областями естественной конвекции в однофазной среде и развитого пузырькового кипения имеется переходная зона, в которой паровую фазу генерируют отдельные центры. С увеличением плотности теплового потока число действующих центров парообразования быстро растет и это способствует интенсификации процесса теплообмена. Многочисленные опытные данные показывают, что в области развитого пузырькового кипения коэффициент теплоотдачи а пропорционален плотности теплового потока, q в степени, примерно равной 0,7 , т. е. [c.164]

Конвективным теплообменом, или теплоотдачей, называется процесс совместной передачи тепла конвекцией и теплопроводностью от поверхности твердой стенки к потоку омывающей ее жидкости или от потока жидкости к стенке. Причина переноса тепла — неравномерность температурного поля. [c.89]

Главной задачей при конвективном теплообмене является определение количества теплоты, которое проходит через поверхность твердого тела, омываемого потоком. В основу практических расчетов теплоотдачи положена формула Ньютона — Рихмана, в которой плотность теплового потока q считается пропорциональной разности температур между жидкостью (теплоносителем) и стенкой [c.89]

Конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью соприкасающегося с ним тела называется конвективной теплоотдачей или теплоотдачей. Очень часто в инженерных расчетах определяют теплоотдачу при этом знание конвективного теплообмена внутри жидкой среды может представить косвенный интерес, поскольку перенос теплоты внутри жидкости отражается и на теплоотдаче. . [c.125]

В действительности элементарные виды теплообмена не обособлены и в чистом виде встречаются редко. В большинстве случаев один вид теплообмена сопровождается другим. Например, обмен теплом между твердой поверхностью и жидкостью (или газом) происходит путем теплопроводности и конвекции одновременно и называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. В паровых котлах в процессе переноса тепла от топочных газов к внешней поверхности кипятильных труб одновременно участвуют все три вида теплообмена — теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. От внешней поверхности кипятильных труб к внутренней через слой сажи, металлическую стенку и слой накипи тепло переносится путем теплопроводности. Наконец, от внутренней поверхности труб к воде тепло переносится путем теплопроводности и конвекции. Следовательно, на отдельных этапах прохождения тепла элементарные виды теплообмена могут находиться в самом различном сочетании. В практических расчетах такие сложные процессы иногда целесообразно рассматривать как одно целое. Так, например, перенос тепла от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку называют процессом теплопередачи. В книге рассмотрены основные количественные и качественные закономерности протекания этих как элементарных, так и более сложных процессов. [c.5]

Конвективным теплообменом, или теплоотдачей, называется процесс переноса тепла между поверхностью твердого тела и жидкой средой. При этом перенос тепла осуществляется одновременным действием теплопроводности и конвекции. [c.32]

В технических расчетах чаще всего определяют теплоотдачу, поэтому в дальнейщем рассматривается только конвективный теплообмен между поверхностью тела и движущейся средой. [c.193]

Во многих случаях поток среды частично или полностью ограничен поверхностями твердых тел (стенками). Чаще всего передачу теплоты от горячего теплоносителя к холодному нельзя осуществлять путем их непосредственного контакта (смещения), поэтому приходится разделять теплоносители стенкой. Наличие разделяющей теплоносители стенки вносит дополнительное термическое сопротивление, которое зависит от механизма теплового и динамического взаимодействия среды со стенкой. Конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью ее раздела с другой средой называют теплоотдачей. Именно процесс теплоотдачи и яв- (,яется предметом изучения в данной главе. [c.314]

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]

Конвективная составляющая теплоотдачи от газов к стенке зависит от распоЛЬжения труб (шахматное, коридорное), геометрии пучка (шаги труб, их диаметр и длина), скорости омывания, свойств рабочего тела. Конвективный теплообмен интенсифицируется при уменьшении диаметра труб, увеличении скорости газа, росте числа рядов труб по ходу газа и количестве водяных паров. [c.203]

Из определения конвекции следует, что количество пёредаваемого конвекцией в единицу времени тепла прямо связано со скоростью движения среды. Тепло передается главным образом в результате происходящих потоков жидкости или газа (макрообъемов), но отчасти тепло распространяется и в результате обмена энергией между частицами, т. е. теплопроводностью. Таким образом, конвекция всегда сопровождается теплопроводностью (кондукцией), и, следовательно, теплопроводность является неотъемлемой частью конвекции. Совместный процесс конвекции тепла и теплопроводности называют конвективным теплообменом. Конвективный теплообмен между потоком теплоносителя и поверхностью называют конвективной теплоотдачей или теплоотдачей соприкосновением и описывают формулой Ньютона — Рихмана [c.135]

При /ст> н центры ларообразования начинают генерировать паровую фазу и коэффициент теплоотдачи увеличивается от его значения при конвективном теплообмене в однофазной среде до коэффициента теплоотдачи при развитом кипении. Однако когда жидкость сильно переохлаждена, то вследствие неблагоприятных условий для развития процесса парообразования интенсивность теплообмена при уменьшении недогрева повышается крайне медленно. [c.259]

В инженерных расчетах часто определяют конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела этот процесс конвективного теплообмена называют конвективной теплоотдачей и литеплоотдачей. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...