Основные определения теории теплообмена

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА [c.189]

Уравнение (14.2) сводит задачу нахождения коэффициента теплоотдачи к основной задаче теории теплообмена — определению температурного поля. [c.317]

СОДЕРЖАНИЕ, СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ, ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ЗАКОНЫ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА [c.188]

Определение а и теплового потока на поверхности теплообмена является основной задачей теории конвективного теплообмена. [c.170]

Предлагаемый вниманию читателей сборник состоит из статей, излагающих результаты значительного числа исследований в области теплообмена при кипении и конденсации и по гидравлике газожидкостных смесей. Эти области теории теплообмена и физической гидродинамики не только сформировались в определенные разделы соответствующих наук, но и непрерывно расширяются в связи со все возрастающими требованиями практики, в том числе и ряда новых отраслей техники. В этих условиях важны не только публикация основных результатов в периодической печати и монографиях, но и более подробное изложение методики эксперимента, публикация таблиц с основными результатами опытов, достаточно полное изложение отдельных методов расчета. При этом следует иметь возможность одновременно ознакомиться с рядом близких вопросов, освещаемых достаточно большой группой исследователей, работающих в различных организациях. Это создает возможность читателю более объективно самому разобраться в новых и, зачастую, спорных вопросах. Такого рода требованиям может, так или иначе, удовлетворить только публикация тематических сборников. Можно считать, что данный сборник, тематически и идейно являющийся продолжением выпущенного в 1953 г. Гос-энергоиздатом сборника Вопросы теплообмена при изменении агрегатного состояния вещества , в определенной мере удовлетворяет указанным требованиям. [c.3]

По некоторым разделам, являющимся предметами специальных отраслей (газодинамика, теория сушки и т. п.), в которых вопросы теплообмена нельзя рассматривать отдельно от связанных с ними других вопросов, даны только некоторые основные определения и исходные положения, а также необходимая библиография. [c.3]

Глава 4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА 4.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ [c.152]

Количественное определение коэффициентов теплоотдачи яв ляется одной из основных задач теории и эксперимента конвек тивного теплообмена. [c.114]

В старой теории теплопередачи.основной задачей теории и практики конвективного теплообмена является определение не теплового потока или разности температур, а коэффициента теплоотдачи, который считается фундаментальным параметром, хотя вначале обычно говорится, что параметр h вообще не имеет фундаментального характера. В первых главах большинства учебников тепловой поток и разность темпера Гур относятся к важным параметрам, однако в следующих главах все внимание уделяется коэффициенту теплоотдачи и почти не упоминается о тепловом потоке и разности температур. [c.21]

Расчетные соотношения для определения конвективного теплового потока можно получить также и на основе методов теории подобия, которые, как правило, являются основными при расчетах теплообмена между стенкой и охлаждающей жидкостью. [c.36]

Сформулируйте основные задачи теории теплопередачи. Дайте определение того, что понимается под общим явлением теплопередачи или теплообмена. [c.16]

Аналитическое решение задачи, т. е. расчет теплоотдачи по формулам, полученным в результате интегрирования системы уравнений конвективного теплообмена и определения постоянных интегрирования из условий однозначности. Интегрирование точных уравнений конвективного теплообмена, возможное в весьма немногочисленных случаях, используется в основном для учебных целей или для грубой оценки теплоотдачи в более сложных случаях. Достигнутые на этом пути успехи связаны с упрощенной физической схематизацией процесса (при которой сохраняются, однако, важные факторы) и использованием приближенных уравнений примером может служить теория пограничного слоя. [c.327]

В случае соблюдения законов подобия и равенстве чисел Fo, Hj, где Пг — один из комплексов-аргументов, определяющих условия теплообмена на граничных поверхностях, должно выполняться равенство значений относительных предельных нагрузок образца и элемента конструкции, т.е. (Р/Ро)обр = (Р/Ро)эл- Это означает, что при построении обобщенной характеристики элементов конструкции из КМ в виде соотношения между экспериментально определяемыми значениями предельных нагрузок при повышенной и нормальной температурах Кр = P/Pq могут быть применены методы теории подобия. Очевидно, что они могут использоваться также при определении предельных нагрузок элементов конструкций в случае подобных режимов нагрева. Отметим, что предельные напряженные состояния образцов при совместном действии внешней нагрузки и температуры определяются в основном критическими значениями напряжений, деформаций, перемещений и т.д., т.е. критическими значениями зависящих от температуры физических величин, из которых образованы остальные комплексы или симплексы, входящие в критериальные уравнения рассматриваемой задачи. [c.27]

В книге изложен современный подход к решению проблемы полета гипер-звуковых летательных аппаратов, основанный на совместном рассмотрении задач динамики, аэромеханики и теплообмена. Основное внимание уделено изучению нестационарных аэродинамических характеристик летательных аппаратов осесимметричной формы. Изложены методы определения демпфирующих характеристик, базирующиеся как на приближенных подходах (ньютонианская теория, метод искривленных тел), так и на строгой линейной теории тел конечной толщины. [c.1]

В настоящее время опытное определение коэффициента теплоотдачи производится, как правило, не на самих образцах тепловых устройств, а на их упрощенных моделях, более удобных для экспериментирования. Результаты опытов, проведенных на моделях, обобщают, используя тепловую теорию подобия (см. 14.3). Основной вывод, который делают на основе этой теории, заключается в том, что нет необходимости искать зависимость коэффициента теплоотдачи от каждого из тех факторов, которые на него влияют, а достаточно найти зависимость между определенными безразмерными комплексами величин, характерных для рассматриваемых условий процесса теплоотдачи. Эти безразмерные комплексы величин называют критериями подобия. Составленные из размерных величин критерии подобия отражают физическую сущность, или, как говорят, модель процесса. Следовательно задача заключается в том, чтобы найти вид зависимостей между критериями подобия, называемых критериальными уравнениями. Составляют критерии подобия с помощью дифференциальных уравнений конвективного теплообмена, т. е. уравнений, которые дают аналитическую-зависимость меяеду параметрами, характеризующими процесс теплоотдачи в дифференциальной форме. [c.229]

При рсшеиии мног х практических задач теплообмена часто возникают трудности в связи с тем, что реальные тела в значительной степени отличаются от тех, которые изучаются в общей теории теплообмена. Это различие заключается в неоднородности применяемых лгатериалов, в непостоянстве их физических параметров при пагревании, в сложности конфигурации реальных тел н т. п. Поэтому в изучении процессов теплопередачи эксперимент имеет решающее значение. Знание основных методов экспериментального изучения реальных тел также необходимо, как и знание основных законов теплопередачи. Различные установки для определения теплообмена подробно рассматриваются в специальных курсах теплотехники. В этой же главе будет дано только краткое описание некоторых лабораторных работ, имеющих важное значение для изучения теплопередачи. [c.519]

Основные определения и положения теории массообме-на изложены в 1.1. Как и в теории конвективного теплообмена (см. п. 1.4.1), метод решения конкретной задачи выбирают, сообразуясь с особенностями ее постановки, и требуемой точностью результат . Интегрирование системы дифференциальных уравнений конвективного тепломассообмена может потребоваться при высоких (звуковых и сверхзвуковых) скоростях течения, больших перепадах температуры и концентрации, значительных изменениях физических параметров смеси. Более оперативными, но менее универсальными и точными являются различные модификации интегрального метода (см. п. 1.4.1). [c.53]

При помощи ударной трубы возможно создание высокотемпературных потоков газа в широком диапазоне плотностей. Несмотря на кратковременность процесса, быстродействующая аппаратура дает возможность проводить тепловые замеры. Более того, кратковременность действия потока имеет даже определенные преимущества, так как с высокой точностью позволяет считать процесс передачи тепла стенкам одномерным. Результаты многих работ [1—4], в которых изучалось развитие пограничного слоя и теплообмен на стенке ударной трубы с помощью тонкопленочных термометров сопротивления, показали, что температура поверхности стенки трубы может быть измерена очень точно. Поэтому в настоящее время появилось два метода измерения коэффициентов переноса, в основе которых лежат результаты измерений теплопередачи к стенкам ударной трубы. Впервые численное решение задачи теплообмена было получено в работе [5] и экспериментально проверено в работе 61, в которой авторы измерили теплообмен в критической точке тупоносого тела, помещенного в ударную трубу. Результаты работы 6] в основном подтвердили теорию, изложенную в работе [5], но при этом обнаружилось, что теплообмен в сильной степени зависит от числа Ье (числа Люиса) и вязкости газа поэтому получить данные о коэффициенте вязкости высокотемпературного газа в невоз-ыущенном потоке было практически невозможно. Авторы работы [7] используя теорию, предложенную в работе [5], а также результаты работы [8], дающей теоретический анализ ламинарного пограничного слоя на стенке ударной трубы, показали, что тепловой поток на боковой стенке очень слабо зависит от числа Люиса. Поэтому в соотнощении для теплообмена единственной неизвестной можно считать коэффициент вязкости в невозмущенном потоке. Это позволило им, используя данные по определению теплового потока к стенкам ударной трубы, при сравнении с численными решениями уравнений пограничного слоя на стенках получить экспериментальные результаты по определению коэффициента вязкости диссоциированного кислорода. Оценивая результаты эксперимента, они пришли к выводу, что на теплообмен к боковой стенке очень слабо влияет фитерий Прандтля, число Люиса, а лучистый тепловой поток в диапазоне температур 2000—4000° К еще пренебрежимо мал. Погрешность экспериментальных данных о вязкости, полученных по этой методике, оценивается авторами в пределах 16%- Сравнение полученных опытных данных с данными, рассчитанными по формуле [c.217]

В недавнем прошлом гидродинамическая теория теплообмена дава- ла в основном качественное представление о протекании процесса конвективного теплообмена. Развитие теории привело к тому, что в настоящее время ее результаты уже могут при определенных условиях найти применение и в расчетной практике. [c.187]

Уравнение (12-5) устанавливает связь между температурным полем в жидкости и коэффициентом теплоотдачи. Таким образом, если температурное поле в жидкости найдено, то, вычислив градиент температуры жидкости на ее границе с твердой-поверхностью (стенкой) можем по уравнению р (12-5) найти коэффициент теплоотдачи. Знап ие температурного поля позволяет определить и плотность теплового потока на стенке по уравнению (12-2) можно найти также температуру в любой интересующей нас точке жидкой среды, вычислить среднюю температуру жидкости в сечении канала и найти другие величины, которые могут представить практический интерес. Вот почему основной задачей теории конвективного теплообмена является задача об определении температурного поля в жидкости. [c.217]

Основной областью технического применения результатов, полученных в настоящей главе, является расчет и проектирование теплообменников. Поэтому целесообразно о бсудить основные различия между теорией теплообменников и теорией конвекции, которой посвящена эта книга. Задачей теории теплообменников является расчет передаваемых тепловых потоков и температур теплоносителей на выходе, а также определение влияния на эти параметры гидродинамических характеристик течения и изменения поверхности теплообмена. Применение теории теплообменников к практическим расчетам возможно, если для заданных гидродинамических режимов известны местные коэффициенты теплоотдачи от стенок каналов 130 [c.130]

Со временем явно наметились две различные школы. Первая школа утверждала, что ламинарный поток является неустойчивым в классическом понимании, согласно которому даже бесконечно малые возмущения способны вызвать переход к турбулентному потоку. Тот факт, что переход никогда не наблюдался при ожидаемом числе Рейнольдса, объяснялся этой школой некоторым несовершенством теории. Возмущения, описываемые теорией малых колебаний Орра—Зоммерфельда— Толлмина (позднее распространенной на случай теплообмена), не связывались с вопросами перехода, а поэтому данная школа не могла установить какой-либо определенной,зависимости. Более того, утверждалось, что вообще невозможно установить какие-либо соотношения в этой задаче. Вторая школа считала, что переход вызывается только конечными возмущениями. Например, удалось экспериментально установить, что при особых условиях ламинарное течение может существовать и при высоких числах Рейнольдса. Указанный факт находится в явном противоречии с любым допущением о неустойчивости в обычном ее понимании. Автор считает, что этот спор может быть разрешен приводимыми ниже данными. Поток существенно устойчив относительно двух- и трехмерных возмущений лишь при условии, что трехмерные возмущения имеют место при значении числа Рейнольдса ниже критического, но отнесенного не к основному потоку, а к самим возмущениям. Согласно настоящей теории двухмерные возмущения в идеальном случае затухают. [c.57]

Теория лучистого теплообмена применительно к задачам расчета печей развивалась в основном на базе тех же приемов, которые были использованы ранее в топочно-котельной технике 1) применение однораз-.мерной схемы излучения без учета осевых лучистых потоков 2) определение видимого коэффициента лучистого теплообмена при допущении постоянства температуры в объеме 3) использование выражения для эффективной температуры через теоретическую и температуру уходящих газов. [c.410]

Дальнейшему развитию теории поршневых двигателей посвящены помещенные в настоящем издании работы О тепловом расчете двигателя ( Техника воздушного флота , 1927, № 2) и Идеальный цикл быстрого сгорания (литогр. издание ВВА им. И. Е. Жуковского, 1927). В первой из работ на основании оригинального расчета цикла, базирующегося на составлении замкнутого теплового баланса, впервые теоретически обосновывается положение о том, что индикаторный к. п. д. правильно отрегулированного двигателя практически не зависит от коэффициента наполнения и внешнего давления и в основном определяется степенью сжатия и коэффициентом потерянного тепла. Некоторые из этих вопросов более подробно анализируются в работе Идеальный цикл быстрого сгорания . Работа посвящена расчету индикаторного к. п. д. цикла с учетом зависимости теплоемкости рабочего тела от температуры, влияния остаточных газов и теплообмена со стенками. Обе работы имели большое практическое значение не только как теоретические основы построения характеристик двигателей, но и при определении возможных путей повышения эффективности поршневых двигателей. [c.310]

Вопросам опытного и расчетного определений термического сопротивления контакта в вакууме между металлическими поверхностями различной степенью Щфоховатосги посвящено исследование Каганера и Жуковой [Л. 34]. Авторы предпринимают попытку получить расчетную формулу, учитывающую влияние качества фактической поверхности контакта. За основу принимается конусо-идальная модель неровностей шероховатых поверхностей. Приняты следующие допущения 1) высота микронеровностей в поперечном и продольном направлениях одинакова 2) диаметр пятен касания одинаков. Путем элементарных рассуждений и применения основных положений из теории. механического контакта поверхностей твердых тел [Л. 12] и теории контактного теплообмена [Л. 14] авторами работы [Л. 34] получены следующие выражения для расчета удельного термического сопротивления металлического контакта [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...