Теплоотдача в закрученных потоках

Теплоотдача в закрученных потоках [c.352]

Количественные соотношения, характеризующие теплообмен в трубах с ленточными завихрителями, получены на основе обобщения экспериментальных данных. Интенсификация теплообмена в закрученном потоке осуществляется не только за счет массовых сил, но и вследствие эффекта оребрения внутренней поверхности трубы скрученной лентой. Методика оценки этого э4)фекта рассмотрена в 1261. Однако этот эффект проявляется только при достаточно плотной посадке ленты в трубе и в большинстве случаев не оказывает существенного влияния на интенсивность теплоотдачи. В опытных исследованиях, на основе которых получены уравнения подобия, эффект оребрения не выделялся и косвенным путем учтен в коэффициенте теплоотдачи. [c.353]

Интегральный параметр закрутки ф , представляющий собой отношение вращательного количества движения потока к осевому в масштабе Е, в ряде работ используется для характеристики аэродинамики внутренних закрученных потоков. В работе [7] он бьш использован для обобщения опытных данных по теплоотдаче внутренних закрученных потоков. [c.14]

Таким образом, диафрагмирование выходного сечения является одним из средств, позволяющих изменять осредненные и пульсационные характеристики закрученного потока в канале. Как будет показано в гл. 7, диафрагмирование канала приводит к уменьшению тенсивности теплоотдачи от газа к стенке без изменения его расхода. [c.84]

Анализ опытных данных по теплоотдаче турбулентных частично закрученных потоков пок 1 ает, что в этом случае, как и для осевых потоков, и Г и йё . На рис. 7.7 [c.149]

ТЕПЛООТДАЧА ЗАКРУЧЕННОГО ПОТОКА В ДЛИННОЙ ТРУБЕ [c.153]

Рис. 3-37. Схема опытного участка для исследования теплоотдачи в условиях закрученного потока воздуха

Исследование влияния вибрации и вращения поверхности нагрева. Выше было показано влияние искусственной турбулизации потока на интенсивность конвективного теплообмена. Создание закрученного потока повышает скорость движения потока жидкости, что приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи. Такого же увеличения скорости можно достигнуть не за счет движения среды, а за счет движения поверхности теплообмена. Так, при вращении цилиндра в неограниченном объеме частицы жидкости вследствие вязкости вовлекаются в круговое движение. Частицы жидкости, находящиеся на поверхности, движутся с такой же скоростью, с какой вращается контур цилиндра по мере удаления от поверхности скорость движения жидкости уменьшается, а вдали от нее практически отсутствует. Вращение цилиндров производится электромотором через шкив или мотор постоянного тока, позволяющие изменять скорость вращения. Вращение цилиндра приводит к значительному увеличению скорости обтекания цилиндра, а следовательно, его теплоотдачи. При этом увеличение скорости не сопровождается повышением гидравлического сопротивления, определяемого формой тела. Опытное исследование теплоотдачи одиночных цилиндров при их вращении и вибрации проводилось в ряде работ Л. 3, 4] в условях свободной, вынужденной, а также при одновременном действии обоих видов конвекции. Общий эффект теплоотдачи определяется всеми указанными факторами. При обработке опытных данных имеется возможность сохранить вид прежних расчетных уравнений и с учетом интенсификации конвективного теплообмена дополнительной скоростью. [c.223]

Методы электрического воздействия на электропроводные жидкости приводят увеличению его теплопроводности под действием электрического поля. Наибольшее применение в настоящее время имеет метод гидродинамического воздействия на поток жидкости, например, путем его закручивания. Известно, что увеличение аксиальной скорости потока приводит к увеличению и поперечной (радиальной) скорости, а следовательно, к увеличению и интенсивности теплоотдачи. Однако увеличение аксиальной скорости движения потока не всегда возможно. Тогда для увеличения поперечной составляющей скорости прибегают к созданию закрученного движения с помощью специальных вставок. На рис. 3-35 показана зависимость теплоотдачи от величины ф — угла отклонения потока от оси трубы (Л. 11]. Из него следует, что с увеличением г ) теплоотдача воз- [c.217]

Аналогичные эффекты возникают и при применении различных искусственных турбулизаторов потока (в виде лопаточного завихрителя на входе в канал, в виде винтовой закрученной ленты внутри канала и т.п.). С их помош ью удавалось увеличивать величину а в 1,5 раза, а в коротких трубах - даже втрое. Значительно увеличить интенсивность теплоотдачи можно применением в качестве теплоносителей высокотемпературных органических жидкостей или расплавленных металлов, поскольку все они обладают очень высокой теплопроводностью. [c.119]

К. Встраивая камеру энергоразделения 1 (рис. 8.10) во входную кромку 2лопатки, подверженную обледенению 3, можно в простой конструкции увеличить плотность теплового потока к внутренней полости канала во входной кромке сочетанием высокого коэффициента теплоотдачи в закрученном потоке и эффекта повышения температуры в периферийном вихре, что в целом делает систему обогрева более эффективной и экономичной. [c.378]

ОСОБЕННОСТИ ПЮЦЕССА ТЕПЛООТДАЧИ В ЗАКРУЧЕННЫХ ПОТОКАХ [c.141]

Рассмотрим теплоотдачу в трубе с ленточным завихрителем, схема которой показана на рис. 8.8. Закрутка потока приводит к появлению неоднородного поля массовых сил в поперечном сечении потока, которое имеет много общего с полем массовых сил в змеевике. Канал, образованный ленточным завихрителем и стенкой трубы, представляет собой змеевик с поперечным сечением в форме полукруга. Поэтому в закрученном потоке, как и в змеевике, возникает парный вихрь (рис. 8.8), а режим течения может быть ламинарным, ламинарным с макровихрями и турбулентным. [c.352]

Экспериментальное исследование теплоотдачи при вдзгве в закрученный поток выполнено на рабочем участке с Г - 12,5, конструкция которого описана в разд. 3.4. Канал на выходе имел конфузор с Л к = 0,75. В основном потоке воздзгха температура поддерживалась постоянной ( -200°С), вдуваемый воздух имел температуру 20 С. Плотность массового потока воздуха в каждом опыте поддерживалась примерно постоянной по всей длине канала. Опыты проведены при ке = 5 10 ...1,2 10 , = 10. ..10 , параметр вдзгва Д, = 5 10". ..1,66 10", параметр проницаемости < 2. [c.151]

Рис. 7.9. Обобщение опытных данных по теплоотдаче при вдуве в закрученный поток для завихрите-ля = 45 п = 3

Системы дифференциальных уравнений, описывающие процессы теплоотдачи и массоотдачи, при определенных условиях имеют одинаковую форму. Это позволяет использовать закономерности, полученные при исследовании процесса теплоотдачи, для расчета процесса массоотдачи. Для того чтобы вьшвить возможность использования этого метода для расчета массоотдачи в закрученных потоках необходимо рассмотреть факторы, которые могут привести к искажению аналогии процессов тепло-и массоотдачи. [c.159]

Исследование теплоотдачи при вибрации и вращении поверхности нагрева. Выше было показано влияние искусственной турбулизацип потока на интенсивность конвективного теплообмена. Создание закрученного потока повышает скорость движения потока жидкости, что приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи. Такого л<е увеличения скорости можно достигнуть не за счет движения среды, а за счет двил ения поверхности теплообмена. Так, при вращении пилиндра в неограниченном объеме частицы жидкости вследствие вязкости вовлекаются в круговое движение. Частицы жидкости, находящиеся на поверхности, движутся с такой же скоростью, с какой вращается контур цилиндра по мере удаления от поверхности скорость движения жидкости уменьшается, а вдали от нее практически отсутствует. 292 [c.292]

Особенности формирования структуры закрученного потока определяют характер изменения коэффициента теплоотдачи по длине канала. При экспериментальном исследовании полей скоростей, давлений и температур не представляется возможным выявить характер развития потока в непосредственной близости от стенки канала. Исследование закономерностей а = f(x) восполняет этот пробел, так как они наиболее полно отражают развитие пристеннь1х процессов. [c.142]

Следовательно, существенную роль в увеличении теплоотдачи закрученного потока по сравнению с осевым играет повышенная турбулентность потока и обменные процессы, обусловленные вихрями Тейлора—Гёртлера. [c.189]

Так, например, в секционных нагревательных печах (рис. 18-6) с закрученным потоком газов, в циклонных и вихревых печных и топочных устройствах величина коэффициента конвективной теплоотдачи к поверхности кладки может доходить до 200—300 вт1м град и [c.333]

Для расчета теплоотдачи закрученных потоков В. М. Бузник [7] рекомендует такую критериальную зависимость [c.143]

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]

Опишем цикл предлагаемой установки изображенный на Т, S-н Р, i — диаграммах (рис. 8.20). В предлагаемой установке в вихревой трубе происходит сепарация конденсата — жидкой фазы хладагента и отвод части несконденсировавшегося газа. Как уже отмечалось, вихревая труба выполняет роль конденсатора и расширительного устройства с переохладителем. После процесса охлаждения 2"—2 рабочее тело через завихритель 13 подается в вихревую трубу 3 в виде интенсивно закрученного вихревого потока. В процессе энергоразделения повышается температура у периферийного потока, перемещающегося от соплового ввода за-вихрителя 13 к крестовине 7. Температура периферийных масс газа на 30—50% выше исходной. Этот факт и высокий коэффициент теплоотдачи от подогретых масс газа к стенкам камеры энергетического разделения 14 приводит к интенсификации теплообмена и уменьшению потребной поверхности теплообмена у конденсатора, а, следовательно, обеспечивает уменьшение его габаритов и металлоемкости. В приосевом вихре, имеющем пониженную температуру за счет расширения в процессе дросселирования и вследствие реализации эффекта Ранка, происходит конденсация. Образовавшиеся капли влаги отбрасываются центробежными силами на периферию. Часть конденсата вытекает через кольцевую щель 18 в конденсатосборник, а другая уносится потоком и вытекает через кольцевое коническое сопло 9 в камеру сепарации 4. По стенкам камеры сепарации жидкая фаза хладагента стекает и отводится в испаритель 10. Из испарителя 10 жидкая фаза прокачивается насосом 11 через охлаждаемый объект 12, охлаждает его и возвращается в испаритель 10. Из испарителя 10 паровая фаза через сопло 17 поступает в вихревую трубу в центральную ее часть в область рециркуляционного течения и через коническое кольцевое сопло 9 выбрасывается в се-парационную камеру 4, откуда в виде паровой фазы всасывается вновь в компрессор 1, сжимается до необходимого давления и вновь возвращается через теплообменник 2 на вход в вихревую трубу 3. По межрубашечному пространству 16 между камерой энергоразделения 14 и кожухом 15 циркулирует охлаждающая [c.397]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...