Теплоотдача в разреженных газах

ТЕПЛООТДАЧА В РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗАХ [c.390]

Итак, важные физические константы газа— вязкость fx и теплопроводность А. —зависят от длины свободного пробега молекул 7,. Следовательно, эта величина будет оказывать влняние и на теплоотдачу. На этот процесс оказывает влияние и характерный размер тела I. Совместное влняние этих величин (1 , I) на теплоотдачу в разреженном газе наилучшим образом оценивается отношением [c.237]

Сопоставление результатов обработки экспериментальных данных на основе формулы (11.29) по теплоотдаче при свободном и вынужденном движении позволяет заключить, что эта формула в основном правильно отражает влияние температурного скачка на процесс теплообмена. Об этом свидетельствует стабильность величины Ф, которая для различных условий течения воздуха и разных форм тел имеет почти одинаковое значение. Поэтому для приближенных расчетов формула (И.29) может быть использована и для тел, теплоотдача которых в разреженном газе не исследовалась. Следует, одна- [c.402]

Необходимость исследования теплоотдачи в условиях разреженного газа диктуется развитием многих отраслей техники. Значительный интерес эта проблема представляет для ракетной техники, техники эксперимента, металлургии. Здесь будет рассмотрено, главным образом, явление теплоотдачи при внешнем обтекании тел разреженным потоком газа. [c.390]

Температурные поля для теплоотдачи в плотном и разреженном (с температурным скачком) газах при одинаковом тепловом потоке и одинаковой температуре газа имеют вид, показанный на рис. 11.7. Тепловая нагрузка для плотного газа равна [c.401]

Опытное исследование теплоотдачи при свободном движении разреженного газа, выполненное А. К. Ребровым, позволило оценить величину ф для ряда конкретных случаев. Для теплоотдачи цилиндрических полированных образцов с I = d (d = 9,9 п 1,31 см) из меди и нержавеющей стали в воздухе получилось соответственно <р = 2,45 и ф == 2,3. Для горизонтального цилиндра из нержавеющей стали различной длины и d = 3,17 мм получилось ф = 2,35. [c.402]

К настоящему времени уже имеется много экспериментальных данных по теплоотдаче различных тел,, омываемых потоком разреженного газа в режиме со скольжением. Однако подробное рассмотрение этого материала не входит в задачу нашего курса. [c.262]

Теплоотдача в потоке разреженного газа [c.276]

Некоторые экспериментальные данные по теплоотдаче к шару в потоке разреженного газа даны на рис. 9-4. [c.148]

Установлены особенности теплоотдачи горизонтального и вертикального цилиндров при свободнам движении разреженного газа в неограниченном пространстве и. при наличии влияния Стенок оболочки. [c.539]

Объем продуктов сгорания в газовом тракте, работающем под разрежением, определяют с учетом нарастания избытка воздуха по тракту. Расчеты проводят для каждого газохода при среднем значении в нем коэффициента избытка воздуха, так как все расчеты конвективного теплообмена выполняют при средней скорости газового потока. Рост объема продуктов сгорания вызывает уменьщение их парциального давления. Это непосредственно сказывается на теплоотдаче излучением трехатомных газов и водяных паров. [c.84]

Вполне понятно, что при одинаковом разрежении в диффузоре, но разных разрежениях во впускных трубопроводах и разных числах оборотов начальные давления циклов, относительное количество остаточных газов, скорости горения и теплоотдача в стенки не могут быть одинаковыми. [c.233]

Термопарный манометр основан на зависимости теплопроводности разреженного газа от давления. Манометр содержит стеклянную или металлическую колбу, в которой помещены нагреватель и впаянная в него термопара. Нагреватель питается от источника переменного тока, и его температура, а следовательно и температура термопары, определяется теплоотдачей в окружающий разреженный газ. Чем меньше давление газа, тем меньше его теплопроводность и тем больше температура, а следовательно, ЭДС на выходе термопары, которая и является мерой измеряемого давления. Данный принцип наиболее эффективен при давлениях от [c.919]

Для режимов течения, при которых возмущающим влиянием поверхности на разреженный поток газа пренебречь нельзя, т. е. когда отлетающие от стенки молекулы соударяются с молекулами, подлетающими к стенке, функция распределения в настоящее время может быть найдена лишь на основе приближенного решения уравнения Больцмана. Это затрудняет решение задачи о теплоотдаче скользящего потока. [c.393]

Для создания разрежения в конденсаторе необходимо непрерывно удалять из него неконденсирующиеся газы и преимущественно воздух, который проникает через неплотности в вакуумной системе. Присутствие воздуха затрудняет доступ пара к охлаждающей поверхности трубок и тем снижает коэффициент теплоотдачи. Ухудшение условий конденсации ведет к снижению вакуума. Если из работающего конденсатора не удалять воздух, то через [c.57]

Влияние оболочки, приводящее к резкому ослаблению свободного движения, различно для различных диаметров цилиндров, что затруд-няет количественный анализ теплоотдачи. Но это влияние нельзя игнорировать, так как реальный процесс теплоотдачи в разреженном газе может быть только в ограниченном пространстве. В большинстве случаев на практике для любых размеров тела возможно наступление [c.536]

Возможен также полуэмпирический подход к решению рассматриваемой задачи, предложенный Л. Л. Каванау. Расчетное соотношение для коэффициента теплоотдачи при температурном скачке на поверхности теплообмена получается на основе предположения о том, что условия теплообмена в разреженном газе по сравнению с плотным (при Re == idem) изменяются только за счет контактного сопротивления на поверхности теплообмена, а несоответствие принятой модели реальным условиям учитывается эмпирическим коэффициентом. Рассмотрим это решение более подробно. [c.401]

Коэффициент теплоотдачи при свободном движении в разреженном газе очень мал, поэтому утечки тепла по концам могут внести большие П О Прешности. Чтобы избежать этого, был применен компенсационный нагрев концов. При дО В Одке установки выбран метод, обеспечивающий наименьшее усложнение электрической схемы благодаря примеиению двух различ ных источников пита н1ия постоянного тока. [c.534]

Можно ожидать также влияния разреженности в случае мелких частиц в газе. Неполная акко.модация и скачок температуры снижают теплоотдачу. В работах [173, 407] приближения Озеена исиользоваиы при оценке в.лияния скачка те.мпературы на поле течения при сверхзвуковых и дозвуковых скоростях. Эти соотношения приведены к виду [677] [c.38]

В реальных условиях процесс перехода механической энергии в тепловую сопровождается обменом теплом и работой между смежными слоями газа. Обмен будет иметь место и в том случае, когда твердое-тело теплоизолировано и теплоотдача между телом и газом отсутствует. Ввиду этого частицы газа, непосредственно прилегающие кпЬверхности теплоизолированного тела, будут иметь температуру, превышающую температуру газа вдали от тела, однако в общем случае не равную температуре торможения. Такую же температуру будет иметь и тепло-изолированное тело (скачок температуры, как и скачок скорости, может иметь место на границе раздела твердое тёло — газ только в сильно разреженном газе). Эта температура называется адиабатной, собственной или равновесной. [c.252]

Дрейк Р., Кейн Е., Проблемы теплоотдачи в потоке разреженного газа высокой скорости, Вопросы ракетной техники , 1954, № 1. Изд. иностранной литературы. [c.230]

Произведение ак Q y = ар представляет коэффициент теплоотдачи стенки, и, следовательно, формула теплоотдачи разреженного газа запишется в обычном виде [c.105]

В направлении нормали к поверхности тела скорость уменьшается и у самой поверхности становится равной нулю. При этом механическая энергия движения переходит в тепловую. Этот (Процесс сопровождается обменом тепла и работой между смежными слоями газа. Обмен будет иметь место и в том случае, когда твердое тело, теплоизолировано и теплоотдача между телом и газом отсутствует. Ввиду этого частицы газа, непосредственно (прилегающие к поверхности неподвижного теплоизолированного тела, будут иметь температуру, превышающую температуру газа вдали от тела, однако в общем случае не равную температуре торможения. Такую же температуру будет иметь и теплоизолированное тело (скачок температуры на границе твердое тело—газ может иметь место только при сильно разреженном газе). Эта тем(пература называется собственной, адиабатической или равновесной. Таким образом, собственной называется температура, которую показывал бы неподвижный топлоизолированный термометр, находящийся в быстродви-жущемся потоке жидкости. Термометр показал бы термодинамическую температуру только в том случае, если бы он двигался вместе с газом. [c.233]

В принципе действие Б. сводится к следующему одним из плеч моста Уитстона служит тонкая проволока или спираль из металла с большим темп-рным коэф-том (и малой теплоемкостью). Мост в нормальных условиях уравновешен. Если же изменить темп-ру проволоки Б., то изменится и ее электрич. сопротивление, равновесие моста нарушится и отклонение гальванометра в диагонали моста будет соответствовать изменению температуры проволочки. В высоко развитой современной технике электрических измерений болометр используется как важный элемент в сигнальных установках, в телемеханич. и телеметрич. схемах, в качестве усилителя, позволяющего конформно преобразовать малые незаметные мехапич. перемещения в большие, измерение к-рых не представляет затруднений. Увеличение показаний с помощью Б. может достигать величин порядка 10 . Нетрудно осуществить с помощью Б. автоматич. регулятор температуры, напряжения и других величин, постоянство которых необходимо поддержать на протяжении определенного промежутка времени. Интересно отметить использование Б. в качестве вакуумметра. Т. к. теплопроводность и конвекция газа падают с его разрежением, то теплоотдача с поверхности нагретой нити понижается в вакз уме, и темп-ра и сопротивление Б. растут, точно отражая степень разрежения газа. [c.435]

Для количественной оценки взаимодействия разреженного потока газа с поверхностью необходимо знать динамические характеристики каждой молекулы или групп молекул перед соударением их со стенкой. Для оценки этих характеристик в молекулярно-кинетической еории используется функция распределения молекул по скоростям, которая описывается уравнением Больцмана. Для случая, когда молекулы взаимодействуют между собой в форме парных столкновений и нет других факторов, возмущающих движение молекул, а газ находится в стационарном состоянии, функция распределения найдена и известна под названием функции распределения Максвелла. Она используется при расчетной оценке теплоотдачи поверхности в свободно-молекулярном потоке газа. [c.393]

Для умеренно разреженных и плотных газов, в которых интенсивность теплоотдачи определяется процессами теплообмена в пограничном слое, степень разреженности можно охарактеризовать соотношением между свободной длиной пробега молекул и толщиной пограничного слоя б. Для этих условий число Кнудсена запишется так [c.395]

Рассмотрим поверхность нагрева, находящуюся в контакте с жидкостью. При этом давление превышает критическое, а температура жидкости ниже псевдокритической. Допустим, что температура стенки превышает псевдокритическую. Тогда жидкость вдали от стенки представляет собой псевдожидкость, а в нагретом пограничном слое свойства жидкости напоминают свойства газа. Таким образом, жидкость в пограничном слое характеризуется высокой сжимаемостью и малой плотностью. Волна конденсации, проходящая через поверхность нагрева, стремится сжать н Идкость в пограничном слое и кратковременно увеличить теплоотдачу. Когда через поверхность проходит волна разрежения, пограничный слой расширяется, вызывая мгновенное уменьшение теплоотдачи. По-видимому, эти условия являются идеальными для поддержания пульсаций. Аналогичный вывод справедлив и для докритической двухфазной системы, когда существует пузырьковый пограничный слой . Способность теплового источника, зависящего от давления, поддерживать резонансные акустические колебания, известна с 1777 г. Отдельные задачи подобного рода были рассмотрены Зондхаузом и Релеем [18, 19). Очевидно, необходимо, чтобы рабочее тело вдали от стенки было в состоянии нсевдожидкости, поскольку пульсации при температуре в массе жидкости, превышающей псевдокритическую, не наблюдались. Возможно, жидкость в пограничном слое (псевдогаз) находится в таком состоянии, что при незначительном росте давления она сжимается и ее плотность приближается к плотности жидкости. Происходящий в этом случае взрыв может генерировать волны давления, которые в дополнение к влиянию нестационарного теплообмена должны усиливать первоначальное возмущение. [c.358]

Для исследования локальных значений коэффициентов теплоотдачи были изготовлены специальные а-калориметры, представляющие собой вырезку из безграничной пластины. Точное решение для такой плапины с граничными условиями третьего рода [Л. 12] позволяет на основании опытных данных о ходе изменения температуры в какой-либо точке калориметра весьма точно определить значение коэффициента теплоотдачи. При разработке конструкции калориметра особенно было важным создать гарантию отсутствия заметных утечек тепла от него в окружающие тела. Использовавшиеся калориметры изготовлялись в виде круглых пластинок небольшой толщины (2—4 мм) из электролитической меди, свойства которой хорошо изучены. Толщина пластинок выбиралась из условия заметного изменения температуры в средней точке калориметра за небольшой промежуток времени. Диаметр калориметров выбирался из условия получения малых утечек тепла по сравнению с основным потоком тепла от газа, а также из условий размещения их в зоне плоского потока. Локальные калориметры изолировались от остальной части стенки с помощью тефлоновых колец шириной 1 мм и высотой 1 мм. Торцовая часть а-калориметра, противоположная той, которая обтекалась газом, выходила в вакуумную камеру, где находился сильно разреженный покоящийся газ. [c.465]

В первых передвижение воздуха производится самими нагревателями со скоростями, обусловленными исключительно меньшим уд. весом нагревающегося воздуха по сравнению с холодным атмосферным. Этим скоростям соответствуют и сравнительно скромные коэф-ты передачи тепла, мало отличающиеся от коэфициентов отопительных приборов. Во вторых воздух продувается сквозь живое сечение нагревателей со значительными скоростями, вызывающими сильное повышение коэфициента теплоотдачи нагревательной поверхности. Система с тепловым побуждением при равных условиях будет более громоздкой и дорогой по капитальным затратам, чем системы с механич. побуждением. Указанный недостаток в большей или меньшей степени искупается полной независимостью действия В. от подачи электрич. тока, от исправности моторов, большей безопасностью калориферов от замерзания и наконец возможностью лучшего санитарного ухода за ними. В качестве нагревателей таких устройств чаще всего применяются гладкие радиаторы, смонтированные в батареи, расставленные друг от друга на расстояния, допускающие опрятное содержание их, осмотры и ремонты (фиг. 16). Более дорогими, требующими более места, но несравненно более гигиеничными считаются гладкие цилиндрич. нагреватели, расставляемые в камере рядами на расстоянии 0,7—1,0 м друг от друга. Наиболее компактна установка в шахматном порядке. Такие нагреватели применялись в самых ответственных установках и считались наиболее гигиеничными. Наиболее старыми из калориферов с тепловым побуждением являются калориферы кирпичные, иногда облицованные кафелями. Устраивались они исключительно в целях воздушного отопления, комбинированного с В, В свое время кирпичные калориферные системы имели очень широкое применение в России и вполне заслуженно пользовались хорошей репутацией. Теплоносителем этой системы является непосредственно дым, омывающий нагревающие поверхности разделяющих кирпичных стенок с одной стороны, тогда как с другой они омываются нагреваемым воздухом. Главным недостатком кирпичных калориферов считается возможность образования трещин в разделяющих стенках и заражения приточного воздуха ядовитыми газами, содержащимися в продуктах сгорания, но этот недостаток устраним, т. к. дымовые каналы можно держать под ббльшим разрежением, чем воздушную камеру. Простейшей разновидностью системы для подогревания воздуха можно считать непосредственное введение наружного воздуха в помещения с последующим подогреванием его за счет нагревательных приборов, усиленных сверх [c.265]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...