Теплоотдача при вынужденном движении теплоносителя

Поясним это на следующем примере. Пусть для определенного процесса теплоотдачи при вынужденном движении теплоносителя в итоге обобщения опытных данных получена зависимость [c.58]

По ЩцЩ формуле производится определение коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении теплоносителя [c.73]

Вынужденная конвекция. Теплоотдача при вынужденном движений теплоносителя широко используется в различных теплообменных устройствах. В этих условиях интенсивность теплообмена в значительной степени зависит от скорости движения среды. [c.246]

К настоящему времени выполнено большое число работ, посвященных исследованию кризиса теплоотдачи при вынужденном движении жидкости. Однако вводу большой сложности процессов тепло- и массо-переноса в потоке теплоносителя, приводящих к возникновению кризиса, до сих пор отсутствует достаточно надежная теория этого явления. Опытные данные и построенные на их основе расчетные соотношения для определения критических тепловых нагрузок не всегда согласуются между собой даже качественно. [c.72]

Движение теплоносителя вдоль стенки может быть вынужденным или свободным. При вынужденном движении скорость потока во много раз больше, чем при свободном. Толщина пограничного слоя существенно зависит от скорости чем больше скорость, тем меньше толщина этого слоя. При этом увеличение скорости способствует более раннему переходу ламинарного слоя в турбулентный и расширению области турбулентного пограничного слоя. Поэтому при вынужденном движении теплоотдача протекает значительно более интенсивно, чем при свободном. [c.307]

Вынужденное движение теплоносителя всегда сопровождается свободным, но его влияние на интенсивность теплоотдачи обнаруживается только при небольших скоростях вынужденного движения. [c.307]

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]

При значительном изменении температуры по сечению и длине трубы в разных точках потока оказываются различными плотности жидкости или газа. Вследствие этого в жидкости возникают подъемные силы, под действием которых на вынужденное движение теплоносителя накладывается свободное движение. В итоге изменяются картина движения жидкости и интенсивность теплоотдачи. Так, в вертикальных трубах при совпадении направления течения жидкости с направлением подъемной силы (течение снизу вверх при нагреве жидкости, течение сверху вниз при охлаждении) скорость течения жидкости у стенки увеличивается, как это показано на рис. 3-20. В итоге интенсивность теплоотдачи увеличивается по сравнению со случаем, когда влияние свободной конвекции отсутствует, что, например, имеет место в условиях невесомости. [c.81]

Условия подобия процессов конвективного теплообмена при совместном свободно-вынужденном движении теплоносителя. Анализ условий подобия раздельно для случаев вынужденного движения и свободной конвекции был проведен выше. На практике, однако, встречаются также случаи, когда одновременно с вынужденным движением в системе под действием подъемных сил развиваются токи свободной конвекции, т. е. имеет место свободно-вынужденное течение теплоносителя. В таком более сложном случае для выполнения условий подобия процессов необходима инвариантность (одинаковость) уже не двух, а трех определяющих чисел подобия Рейнольдса Re, Грасгофа Gr и Прандтля Рг. Соответствующее уравнение подобия для теплоотдачи при совместном свободно-вынужденном движении принимает вид [c.61]

Вопрос о влиянии механической и акустической вибрации теплообменной поверхности на интенсивность теплоотдачи при кипении пока еще не решен. Экспериментами установлено, что действие звука на теплоносители изменяет механизм обтекания теплообменной поверхности и интенсифицирует теплообмен. Интенсификация очень существенна при свободном движении теплоносителя и малых скоростях его вынужденного движения. [c.142]

Вынужденная конвекция наблюдается при движении, вызванном внешними силами (насос, вентилятор), и зависит главным образом от скорости и режима движения теплоносителя. Увеличение скорости обычно приводит к повышению коэффициента теплоотдачи а - [c.70]

При малых скоростях движения жидкости и больших перепадах температур теплота переносится как за счет естественной, так и вынужденной конвекции. Если скорости движения велики, а температурные перепады незначительны, то влияние свободной конвекции на суммарный теплообмен также незначительно. Интенсивность теплоотдачи конвекцией зависит от характера течения жидкости в пограничном слое. При ламинарном режиме течения жидкости, когда линии тока параллельны теплоотдающей поверхности, интенсивность теплоотдачи невелика, слабо зависит от скорости течения жидкости и сильно изменяется при изменении теплофизических свойств теплоносителя. [c.131]

Естественно, что каждому режиму течения соответствуют определенные закономерности теплоотдачи, зависящие от режимных параметров потока и прежде всего от тепловой нагрузки и паросодержания. На картограмме теплоотдачи при вынужденном движении теплоносителя, изображенной на рис. 2.6, схематически показаны все режимы теплоотдачи. Здесь же штрихпунктиром нанесена область кризиса второго рода (высыхания пленки), существующая в узком диапазоне параметров. Как видно из картограммы, режим теп.лоотдачи за счет испарения жидкости при вынужденной кон- [c.42]

При ламинарном режиме течения (Red=a>d/v<2200) в общем случае на теплоотдачу при вынужденном движении оказывает влияние свободная конвекция, что и учитывается в (10.9) введением в число независимых аргументов критерия Сг. Однако влияние свободной конвекции на теплоотдачу ощущается лишь в том случае, когда имеет место так называемый вязкостногравитационный режим течения теплоносителя (GrPr S-10 ). [c.136]

Смолин В. Н., Поляков В. К-, Есиков В. И. Кризис теплоотдачи в парогенерирующих трубах при вынужденном движении теплоносителя. — В кн. Кризис кипения и температурный режим испарительных поверхностей нагрева (труды ЦКТИ, вып. 58), 1965, с. 128—138. [c.443]

Наиболее простой, но достаточно удачной лоделью при рассмотрении закономерностей движения двухфазного потока и переноса тепла в условиях ядерного реактора может служить случай движения воды в длинном канале при постоянном тепловом потоке, исследованный Колье (рис. 2.4) [3]. На входе в канал температура массы воды и стенки ниже температуры насыщения. По мере нагревания жидкости растет и температура стенки, и разность между их температурами определяется уравнениями теплоотдачи при вынужденной конвекции, рассмотренными выше. Когда температура стенки превысит температуру насыщения, на стенке начнут образовываться пузырьки пара, и наступает режим кипения воды при недогреве. При дальнейшем движении потока температура всей массы теплоносителя достигает температуры насыщения, и устанавливается режим развитого пузырькового кипения. [c.21]

Величина поверхности теплообмена, а следовательно, и затрата металла на изготовление теплообменника при заданной его производительности и заданных параметрах теплоносителей определяются интенсивностью процессов теплообмена. Нетоды интенсификации для различных процессов теплообмена различны. Например, у теплообменников с вынужденным движением теплоносителей увеличения теплоотдачи и сокращения поверхности теплообмена можно достигнуть за счет увеличения скорости движения теплоносителей. Однако это влечет за собой одновременное увеличение расхода энергии на движение теплоносителей через аппарат. Поэтому форма и размеры поверхности теплообмена, скорости движения теплоносителей и некоторые другие характеристики теплообменника должны выбираться так, чтобы соотношение между поверхностью теплообмена и расходом энергии на движение теплоносителей было оптимальным, т. е. экономически наиболее выгодным. Это соотношение устанавливается на основе технико-экономического расчета. [c.243]

ТЕПЛООБМЕН — самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты, обусловленный градиентом темп-ры. В общем случае перенос теплоты может также вызываться неоднородностью полей др. физ. величин, напр, градиентом концентраций (см. Дюфура эффект). Различают след. виды Т, тепмпроводпость, конвекция, лучистый теплообмен, Т. при фазовых превращениях на практике Т. часто осуществляется неск. видами сразу. Т. определяет или сопровождает мн. процессы в природе (напр., эволюцию звёзд и планет, метеорологич. процессы на поверхности Земли и т. д.), в технике и быту. Во мн. случаях, напр, при исследовании процессов сутки, испарит, охлаждения, диффузии, Т. рассматривается совместно с массо-обменом. Т. между двумя теплоносителями (газами, жидкостями) через разделяющую их твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними наз. теплопередачей. ТЕПЛООТДАЧА—теплообмен между поверхностью твёрдого тела и соприкасающейся с ней средой — теплоносителем (жидкостью, газом). Т. осуществляется конвекцией, теплопроводностью, лучистым теплообмеио.м. Различают Т. при свободном и вынужденном движении теплоносителя, а также при изменении его агрегатного состояния. Интенсивность Т. характеризуется коэф. Т,— кол-вом теплоты, переданным в единицу времени через единицу поверхности при разности темп-р между поверхностью и сре- [c.79]

Теплообмен при вынужденном движении ж и д к о м е т а л л и ч е с к и X теплоносителей в криволинейных каналах был экспериментально изучен В. И. Субботиным с сотрудниками [Л. 280]. Винтовое движение теплоносителя в опытной трубе создавалось винтовым турбулизатором. Было ус-1ано влено, что в диапазоне изменений скорости потока жидкометалл ического таплоносителя г = 0,2- 5,1 м[сек и при отношении й вн/ <0,25 (где s — шаг витка) влияние указанных турбулизаторов на интенсивность теплообмена не было обнаружено, в то время как в опытах с водою они интенсифицировали теплообмен. При винтовом движении жидкости происходит изменение толщины ламинарного подслоя. У воды как у жидкости с малой величиной % ламинарный подслой суш,ественно влияет на теплоотдачу и поэтому турбулизатор, уменьшая толщину ламинарного подслоя, интенсифицирует процесс теплообмена. У жидкометаллических теплоносителей роль ламинарного подслоя незначительна и поэтому влияние турбулизаторов на интенсивность теплообмена не было обнаружено. Это дает основание предположить, что при движении жидкометаллических теплоносителей в криволинейных каналах (спиральных и винтовых) интенсивность теплообмена не может быть существенно больше, чем при движении их в прямолинейных каналах. [c.230]

Твердый теплоноситель находит в последнее время весьма большое применение как в установках по высокоскоростному термическому разложению, так и для быстрого нагрева сыпучих материалов в ряде отраслей промышленности. Между тем да ных по теплообмену в засыпке с твердым теплоносителем чрезвычайно мало. Нам известны лишь три работы, лосвяш,енные этому вопросу [Л. 1—3]. Однако в этих работах изучалось охлаждение металлических шаров большого диаметра от 27 до 4,76 мм, в то время как в промышленности применяется чаще всего мелкозернистый теплоноситель. Не был выяснен та,кже и механизм передачи тепла от шарика к засыпке, что не позволяет распространять полученные результаты на условия, отличные от наблюдавшихся в опыте. В настоящей работе изучалась теплоотдача от шара, охлаждающегося в мелкозернистых засыпках из металлические шариков, частиц угля и кварца. Диаметр шариков менялся от 6 до 1,3 мм. Для выяснения механизма теплоотдачи рассмотрим прежде всего наиболее простой случай теплообмена, когда нагретый металлический шарик охлаждается в засыпке, состоящей из шаров того же диаметра. Тепло от нагретой частицы, в общем случае, может передаваться теплопроводностью, конвекцией и излучением через воздушные прослойки между частицами засыпки. При применении мелких шариков объемы между ними оказываются настолько малыми, что влияние естественной конвекции на теплообмен практически незаметно. Следовательно, при отсутствии вынужденного движения газа в порах засыпки конвективный перенос тепла можно не учитывать. [c.660]

По своим теплофизическим свойствам жидкие металлы сильно отличаются от обычных теплоносителей — воды, воздуха, пара, масла. Для них значения критерия Прандтля ниже на 2—4 порядка, чем для остальных теплоносителей. Согласно экспериментальному исследованию М. А. Михеева, В. А. Баума, К. Д. Воскресенского и О. С. Федынского, для теплоотдачи в канале при вынужденном турбулентном движении тяжелых и щелочных металлов и их сплавов при чистых поверхностях теплообмена получена зависимость [c.396]

Расчетные формулы, применяемые в настоящее время в инженерной практике, представляют собой соответствующие частные случаи общего критериального уравнения (14.23). Экспериментальные исследования вынужденной конвекции при ламинарном течении теплоносителей показали, что возможны два режима движения—вязкостный и вяз-косгно-гравитационный. Первый наблюдается в случае преобладания-сил вязкости над подъемными силами. При втором режиме учитывают эти силы. Наличие естественной конвекции турбулизирует поток и усиливает перенос теплоты. При этом наибольшая турбулизация наблюдается при вертикальном положении стенки и противоположных направлениях свободного и вынужденного движений жидкости. Критерием, по которому различают указанные два режима, является зна-ченз1е произведения Gr Рг. При Gr Рг > 8 10 режим течения вязкостно-гравитационный, и оценку среднего коэффициента теплоотдачи при этом режиме можно дать по формуле [2] [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...