Теплообменные процессы

Теплообмен. Процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы называется теплообменом или теплопередачей. Теплообмен происходит между телами, имеющими разную температуру. При установлении контакта между телами с различной температурой в результате взаимодействия атомов или молекул на границе соприкосновения тел происходит передача части внутренней энергии от тела с более высокой температурой к телу, у которого температура ниже. [c.96]

В таком виде оно применяется к теплообменным процессам. [c.18]

Использование первичных характеристик. Теория подобия, или теория обобщенных переменных, лежит 3 основе расчетов практически всех теплообменных процессов и аппаратов [351. Остановимся на обобщенных переменных (числах, или критериях, подобия), для определения которых необходима информация о плотности потоков теплоты и массы (это еще раз подчеркнет значение такой информации, а также определит тенденции в построении новых обобщенных переменных на ее основе). [c.20]

Как видно, цикл отличается от цикла Карно тем. что по техническим причинам изотермические теплообменные процессы заменяются изобарными. [c.129]

Теперь у нас появилась возможность профессионально классифицировать теплообменные процессы, происходящие, предположим, в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Теплота от нагретых до высокой температуры продуктов сгорания бензина посредством излучения и [c.123]

Исходя из этого, тепловые устройства выше были разделены на четыре характерные группы по признаку решающего теплового процесса. Поскольку главными, определяющими теплотехническими процессами в печах являются процессы теплообмена, постольку в целях обобщения принципов расчета, конструирования и эксплуатации печей в рамках общей теории тепловой работы в основу должна быть положена классификация по признаку теплообменных процессов. Эю следует из того, что процессы горения и движения газов, например в электрических нагревательных печах вообще отсутствуют, а в топливных печах имеют подчиненное значение и должны быть организованы таким образом,, чтобы обеспечить наилучшее развитие процессов теплообмена. [c.14]

Установление правильных принципов расчета печей является предметом общей теории печей. Для установления этих принципов, в частности, также необходима классификация режимов работы печей по признаку теплообменных процессов, так как это позволяет правильно определять для каждого типа печей наиболее целесообразную с точки зрения достижения точности направленность расчета. [c.15]

Производительность печей определяется развитием теплообменных процессов в рабочем пространстве, поэтому в теоретическом расчете печей основным, исходным расчетом должен быть расчет теплообмена в рабочем пространстве для выполнения этого расчета следует установить, какой вид теплообмена является лимитирующим, ибо в целях определения производительности печей с большой точностью должен быть рассчитан теплообмен именно этого вида. [c.16]

Согласно второму закону термодинамики, движущей силой теплообменных процессов является разность потенциалов — температур. В рабочем пространстве печей устанавливается весьма сложное поле температур в пламени, на поверхности кладки, на поверхности нагрева. [c.19]

Равенство температур в системе указывает на отсутствие теплопередачи и характеризует состояние термодинамического равновесия. Чем дальше система находится от этого состояния, тем в большей степени она к нему стремится и тем интенсивнее протекают теплообменные процессы. [c.19]

Правильная организация процессов горения в рабочем пространстве печей играет важную роль и в значительной степени определяет интенсивность теплообменных процессов. Для облегчения анализа этого вопроса прежде всего рассмотрим процессы в открытом горящем факеле, где сочетаются горение, движение газов и теплообмен с окружающей средой. Одиночный открытый горящий факел можно рассматривать как простейший случай сочетания процессов горения, движения газов и теплообмена по сравнению с теми условиями, в которых эти процессы сочетаются в рабочих камерах топливных печей. [c.99]

Для печей определяющими являются процессы теплообмена, поэтому в основу классификации печей, очевидно, должны быть положены теплообменные процессы. В связи с тем, что в одной и той же печи в разное время или в разных ее участках могут доминировать различные виды теплообмена, целесообразно классифицировать не печи, а режимы их работы. [c.188]

Классификация по признаку режима теплообмена позволяет в одной классификационной группе объединить режимы работы печей различного технологического назначения и установить для каждой такой группы рациональные условия сжигания топлива и механики газов. Вместе с тем подобная классификация не исключает возможности классифицировать печи по различным другим признакам, например технологическому (чугуноплавильные, медеплавильные, прокатные, нагревательные, и т. д.), топливному (на твердом, жидком, газообразном топливе), конструктивному (шахтные, вертикальные, камерные, туннельные и т, д.), что, однако, не имеет отношения к обшей теории печей, так как в перечисленных выше печах, различных по типу, назначению и конструкции, могут происходить и развиваться теплообменные процессы одного и того же вида, подчиняющиеся одним и тем же закономерностям. [c.188]

Таким образом, в протекании теплообменных процессов в печах в целом (внешняя и внутренняя задачи) как при нагреве тонких, так и массивных тел процессы теплообмена, относящиеся к внешней задаче, играют определяющую роль и поэтому в основу классификации режимов работы печей должны быть положены именно процессы теплообмена, составляющие внешнюю задачу. [c.195]

Это обстоятельство позволяет прийти к выводу, что по признаку теплообменных процессов все возможные режимы работы печей можно разбить на три характерные группы с двумя подгруппами в каждой [c.195]

Наиболее важной частью расчета любой печи является определение ее производительности, которая, в свою очередь, определяется развитием теплообменных процессов в рабочем пространстве. Поэтому основным, исходным моментом теоретического расчета печей является расчет теплообмена в рабочем пространстве, осуществляемый методами технической физики. При этом в процессе выполнения такого расчета весьма важно возможно более точно рассчитывать тот вид теплообмена, который по условиям работы печи является лимитирующим. Отсюда вытекает общее положение о том, что при нагреве тонких изделий необходимо с особой точностью рассчитывать внешний теплообмен. Это означает, что в этом случае недопустимо теплообмен радиацией рассчитывать, пользуясь постоянным коэффициентом теплоотдачи заимствованным из формулы Ньютона. Наоборот при нагреве массивных тел с особой точностью следует рас- [c.220]

Внутренняя поверхность кладки участвует в теплообменных процессах, совершающихся в печи. Роль кладки в этих процессах рассмотрена выше (гл. [c.401]

М. А. Гл инков, Теплообменные процессы в плавильном простран- [c.413]

Ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) имеет в своем составе разнообразные агрегаты, в которых протекают теплообменные процессы. Естественное стремление разработать оборудование минимально возможных габаритов и массы приводит к высокой теплонапряженности. Большие тепловые потоки сопровождаются соответствующими температурными напряжениями, учет которых стал необходимым этапом в конструкторских расчетах, а в ряде случаев и в проведении специальных экспериментальных работ. Температурные напряжения могут существенно изменить общее напряженное состояние элемента и повлиять на его несущую способность. Особую роль при этом играют составляющие напряжений, переменные во времени. Они могут вызвать повреждения в виде усталостных трещин, которые приводят к потере работоспособности элемента. Одним из видов переменных составляющих в теплотехническом оборудовании являются термические напряжения, обусловленные пульсациями температур, почти всегда сопровождающими процессы теплообмена. [c.5]

Теплообменные процессы в химических реакторах и установках-утилизаторах [c.97]

Перегородки в межтрубном пространстве (рис. 2.6) изменяют направление движения теплоносителя так, что наружная поверхность труб омывается преимущественно в поперечном направлении. Расход теплоносителя в межтрубном пространстве определяется количеством теплоты или тепловой нагрузкой, необходимой для теплообменного процесса. Расход теплоносителя в межтрубном пространстве [c.108]

Рассмотрим некоторые частные случаи решения (8-5-16). Для некоторых высокоинтенсивных теплообменных процессов источник тепла, (критерий Померанцева) можно аппроксимировать следующим выражением [c.383]

Изменения состояния. Изменение термодинамического состояния связано в первую очередь с изменениями давления. Процесс изменения состояния зависит от того, насколько интенсивно происходит теплообмен между рабочим телом и окружающей средой. В первом приближении можно считать, что при хорошем теплообмене процессы протекают изотермически, при плохом— адиабатически. Практически первый случай встречается при медленном изменении состояния, второй — при быстром. Часто происходящие явления нельзя отнести ни к первому, ни ко второму случаю, т. е. мы сталкиваемся с политропическим процессом. [c.42]

При наличии фазовых переходов sin а 1, поглощаемая энергия Ф > 0 она идет на медленный заметный через много пульсаций нагрев жидкости п ее испарение, в результате чего пузырек может медленно расти за счет энергии внешнего поля, которая сначала передается жидкости в виде кинетической энергии, затем воспрп-пимается пузырьком в виде энергии сжатия и нагрева. Необратимость теплообменных процессов приводит к тому, что пузырек в процессе сжатия отдает жидкости больше тепла, чем забирает обратно в процессе расширения, когда его температура ниже температуры жидкости. Этот избыток тепла, равный Ф, и идет на необходимый нагрев и испарение жидкости. Обозначим скорость [c.308]

Методы конечных элементов и конечных разностей имеют ряд существенных отличий. Прежде всего методы различны в том, что в МКР аппроксимируются производные искомых функций, а в МКЭ — само решение, т. е. зависимость искомых функций от пространственных координат и времени. Методы сильно отличаются и в способе построения сеток. В МКР строятся, как правило, регулярные сетки, особенности геометрии области учитываются только в околограничных узлах. В связи с этим МКР чаще применяется для анализа задач с прямолинейными границами областей определения функций. К числу традиционных задач, решаемых на основе МКР, относятся исследования течений жидкостей и газов в трубах, каналах с учетом теплообменных процессов и ряд других. В МКЭ разбиение на элементы производится с учетом геометрических особенностей области, процесс разбиения начинается от границы с целью наилучшей аппроксимации ее геометрии. Затем разбивают на элементы внутренние области, причем алгоритм разбие- [c.49]

По мере углубления знаний о тепловых процессах выяснилось, что в обеих отраслях промышленной теплотехники перенос теплоты часто сопровождается переносом массы вещества и оба эти виды переноса неразрывно связаны. Поэтому в последнее время происходит обновление содержания раздела теоретических основ теплотехники, посвященного изучению процессов переноса теплоты, и смена его названия. Вместо традиционных названий разделов Теплопередача и Теплообмен [27, 35] получают широкое признание названия Тепло- и массообмен [34], Тепломассообмен [11]. Тепломассообмен [24, 43]. Последнее название наилучшим образом отражает содержание раздела — описание теплообменных процессов, осложненных массообменом. Если теплообмен осложнен массообменом, то для его исследования традиционные тепломеры [7, 9] мало пригодны и возникает необходимость создания тепло-массомеров, т. е. диффузионно-проницаемых тепломеров, е помощью которых можно определять суммарную плот- [c.10]

Стюшин Н. Г. К теории процесса теплообмена при пузырьковом кипении в условиях естественной конвекции. — В кн. Теплообменные процессы и аппараты химических производств. М., 1976, с. 67—76. [c.444]

Эта установка имеет низкую степень аппаратурного оформления теплообменных процессов [14]. Теплообмен между шлаком и грануляционной водой происходит в грануляционном желобе и гидроэлеваторе отстойника. Степень использования тепла шлака в этом аппарате очень низкая, так как значительная часть нагретой воды теряется при гидравлической транспортировке шлака, а крупные куски шлака не успевают остыть в установке и поступают в отвал раскаленными внутри. Змеевики, в которых нагревается сетевая вода, снаружи покрываются слоем шлаковых отложений, в результате чего резко снил аются интенсивность теплообмена и температура сетевой воды на выходе из теплообменника, что также уменьшает эффективность установки. Грануляционная вода за счет выщелачивания растворимых компонентов шлака приобретает агрессивные коррозионные свойства. Змеевики из обычной углеродистой стали быстро разъедаются и выходят из строя за короткий срок. [c.161]

Новым направлением в развитии теплообменной аппаратуры для химической промышленности является использование фторопластовых трубок и пленки. По данным фирмы Дюпон теплообменники из фторопластов могут применяться в 60% всех случаев теплообменных процессов. Указывается, что стоимость фторопластовых теплообменников не выше стоимости теплообменников из нержавеющей стали эквивалентной производительности, а теплосъем при одинаковой занимаемой площади в 5 раз больще, чем со стальных. [c.117]

Повышение температурного уровня может быть достигнуто также использованием для горения высокопо-догретого воздуха и обогащением дутья кислородом. В последнем случае в продуктах горения снижается доля балластного азота и температура горения топлива увеличивается, обеспечивая увеличение доли лучистого теплообмена. Экономичная степень обогащения дутьевого воздуха кислородом устанавливается в каждом конкретном случае, но этот способ интенсификации теплообменных процессов является весьма прогрессивным и может получить свое полное развитие с удешевлением стоимости кислорода. [c.13]

Одним из методов повышения скорости и температуры горения является обогащение воздуха, идущего на горение, кислородом с доведением содержания его в дутье вместо обычных для атмосферного воздуха 20,9% до 25% и выше. Обогащение воздуха кислородом, как это видно из рис. 2-4 и 2-5, например, до 40%, приводит к снижению количества, азота Укг, являющегося балластом в процессах горения, для природного газа с 7,5 ((100%) до 3 (40%) м /м и снижению потерь тепла с уходящими продуктами сгорания за счет их уменьшения вдвое. Кроме того, поскольку выделяющееся тепло при сгорании приходится на меньшее количество продуктов сгорания, растет калориметрическая темцера-тура горения. Это интенсифицирует теплообменные процессы, так как с ростом Гк лучистый поток увеличивается пропорционально Т"н, ускоряя их. Обогащение воздуха кислородом повышает парциальные давления (рис. 2-5) лучеиспускающих газов СОг с 30 до 34% и Н О с 10 до 1 6%, что в свою очередь увеличивает теплообмен лучеиспусканием за счет повышения степени черноты лро-дуктов сгорания. Дутье, обогащенное кислородом, уже давно успешно применяется во многих пламенных печах, где основной процесс теплообмена базируется на лучеиспускании, а не на конвекции (мартеновские, стекловаренные и другие печи с высоким температурным уровнем процесса). [c.46]

Монография по общей теории тепловой работы печей основана на современных достижениях теплофизики. В основу книги положена новая классификация печей по признаку теплообменных процессов. Рассматриваются радиационный, конвективный и слоевой режимы работы печей, а также теплотехнические функции кладки. Из общих теоретических соображений выводятся основы для выбора топлива, организации его горения и движения газов в печах, работающих на разлимЛк режимах. [c.2]

Для того чтобы можно было сделать обобщения в рамках частной теории классификация по признаку теплообменных процессов, естественно, является недостаточной. Должны быть введены дополнительные классификационные признаки, выделяющие из общего понятия печь , печь конкретного технологического назначения. Если для принципа классификации по признаку геплообменных процессов можно провести аналогию с дифференциальными уравнениями, характеризующими, как известно, принадлежность данного явления к тому или иному классу явлений, го дополнительные признаки можно рассматривать как некоторого рода краевые условия . [c.14]

При расчете, конструировании и эксплуатации печи нужно всегда подчинять вспомогательное, второстепенное главному, а главное в печах — это развитие теплообменных процессов. На практике нередко видоизменяют конструкции печей, тем более что это, в отличие от тепловых машин, обычно не трудно сделать. Однако при этом не всегда учитывается, как данное изменение скажется на развитии теплообменных процессов. Если от внесенного изменения ход процессов теплообмена и теплоге-нерации не изменится — перестройка бесцельна, если ухудшится — вредна. Изменять конструкцию печей следует только тогда, когда все влияющие условия глубоко проанализированы, когда перестройка печи влечет за собой улучшение процессов теплообмена и теплогенерации. [c.27]

Если, согласно гидравлической теории В. Е. Грум-Гржимай-ло, печи наилучшим образом работают при естественном движении газов, т. е., иными словами, при этом условии наилучшим образом протекают процессы горения и теплообмена, то это означало, что механике газов приписывалась пассивная роль, поскольку естественное движение газов поддается ограниченному управлению и определяется изменением удельного веса печных газов вследствие развития теплообменных процессов. [c.31]

Перенос тепла, обусловленный совместным действием теплопроводности и конвекции, называется конвективным теплообменом. Процесс конвективного теплообмена между поверхностью твердого тела и движущейся жидкостью называется конвективной тепл оотда1чей. [c.202]

Появление в материале мощного молярного переноса в первую очередь сказывается на перераспределении вещества, перераспределение же тепла является следствием массопереноса. Критерий Поснова, являющийся при молекулярном переносе характеристикой внутренних массообменных процессов, должен отразить появление нового механизма резче, чем критерий Коссовича, характеризующий внутренние теплообменные процессы. Анализ результатов решения системы уравнений (9-1-1)— (9-1-3) подтверждает сказанное изменение, происшедшее характере влияния критерия Рп наТ , оказалось более сильным, чем изменение, происшедшее с критерием Ко по отношению к 0. С ростом критерия Рп безразмерный потенциал массопереноса уменьшается. Это по- [c.440]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...