Динамика процессов теплопередачи

Первое условие обычно выполняется, так как, во-первых, теплоемкости материалов, из которых изготавливаются трубы теплообменников, малы, а, во-вторых, мала толщина труб. Однако условие высокой интенсивности теплообмена выполняется далеко не всегда. Например, если хотя бы одним из теплоносителей является газ, значение коэффициента теплопередачи оказывается небольшим и накопление теплоты в стенках аппарата значительно влияет на динамику процесса теплопередачи. [c.10]

ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [c.114]

В принципе для расчета пневматических камер должна ис пользоваться полная система уравнений газовой динамики, рассматриваемых в приложении к книге (см. 52). К ним должны быть добавлены дифференциальные уравнения процессов теплопередачи для стенок камеры, для дросселей и др. Однако решение такой системы уравнений в общем виде представляет сложную задачу. Вместе с тем в большинстве практически важных случаев достаточно удовлетворительное соответствие с опытом дают рассматриваемые далее расчеты, основанные на принятии ряда упрощающих допущений. Правомочность некоторых из них выясняется путем сравнения расчетных характеристик с опытными. В других случаях оказалось эффективным проведение расчетов при различных исходных гипотезах и сравнение между собой получаемых результатов. [c.269]

Известно, что некоторые относительно медленные, эволюционные процессы, сопровождающие ресурсную работу установки, необратимы во времени. Сюда можно отнести выгорание топлива, формоизменение твэлов и элементов конструкции реактора под действием высоких температур и потоков нейтронов, процессы массопереноса, окисления и коррозии в контуре теплоносителя, процессы диффузии в местах механического контакта металлов, изменение структуры и свойств конструкционных материалов и т. п. Необратимость таких процессов приводит к старению и износу работающей установки, в результате которых меняются физические свойства материалов (теплопроводность, теплоемкость, излучательная способность), геометрия конструкции (проходные сечения, условия теплообмена, контактные сопротивления и т. п.). Поскольку априорное математическое описание динамики в смысле (6.5) строится неформально, параметры flj имеют здесь вполне конкретный физический смысл. Это — эффективные значения коэффициентов теплопередачи, теплоемкости элементов конструк-170 [c.170]

Характеристика активного тепловыделения — основа теплового процесса, конечным полезным результатом которого является индикаторная работа цикла. Количество и динамика подвода тепла к рабочему телу, описываемые характеристикой активного тепловыделения, определяют основные показатели и параметры рабочего цикла.С другой стороны, характеристика активного тепловыделения представляет конечное проявление сгорания и теплопередачи.Образно выражаясь, характеристика активного тепловыделения является как бы мостом, связывающим сгорание как физико-химическое явление с его термодинамическим отражением в рабочем цикле двигателя. Отсюда вытекает необходимость исследования тепловыделения с двух сторон. Во-первых, исследуются связи между сгоранием и тепловыделением, во-вторых,— между тепловыделением и параметрами индикаторного процесса. [c.38]

Характерным представителем многокомпонентной природной среды служит верхняя атмосфера планеты, отличительной особенностью которой является непосредственное воздействие радиационных факторов при одновременных разнообразных химических превращениях в сочетании с процессами тепло- и массопереноса. Под воздействием интенсивного солнечного электромагнитного излучения происходят разнообразные фотохимические процессы - фотоионизация, фотодиссоциация, возбуждение внутренних степеней свободы (в том числе возбуждение электронных уровней) атомов и молекул. Эти процессы сопровождаются обратными реакциями ассоциации атомов в молекулы, рекомбинации ионов, спонтанного излучения фотонов и ударной дезактивации. Свойства газа формируются в гравитационном и электромагнитном полях при этом важную роль играют процессы молекулярной и турбулентной диффузии и теплопередачи (в том числе и излучением) при различной степени эффективности коэффициентов молекулярного и турбулентного обмена на разных высотных уровнях. Возникающие температурные, концентрационные и барические градиенты приводят к развитию разномасштабных гидродинамических движений, характер которых до основания термосферы сохраняется турбулентным. Определенное воздействие на состав, динамику и энергетику верхней атмосферы оказывает также солнечное корпускулярное излучение и некоторые дополнительные источники энергии (такие как приливные колебания, вязкая диссипация энергии магнитогидродинамических и внутренних гравитационных волн и др.). [c.68]

Неавтоматизированное проектирование - это проектирование, при котором все преобразования описаний объекта осуществляет человек (проектант). Заметим, что использование ЭВМ для автоматизации отдельных вычислений при проектировании (прочность, динамика, теплопередача и т.д.) не является автоматизацией проектирования, так как не затрагивает процесса преобразования описаний объекта проектирования. [c.378]

При анализе статических процессов в теплопередаче мы рассматриваем рабочие характеристики установки как стационарные, т.е. рассматриваем потенциально стационарный рабочий режим установки. Мы не касаемся вопросов динамики, таких, как характер реакции установки на малые изменения (возмущения) в окрестности стационарного рабочего режима, т.е. не рассматриваем вопроса об устойчивости стационарного рабочего режима. [c.45]

В новой теории теплопередачи мы делаем шаг вперед в отношении математического описания динамики и устойчивости по сравнению с электротехникой и сопротивлением материалов, т.е. мы не рассматриваем нелинейные процессы на основе модифицированных концепций линейности. Вместо этого мы полностью отказываемся от концепции линейности и заменяем ее другой концепцией, с помощью которой эффективно исследуются как линейные, так и нелинейные процессы, и в результате значительно расширяются наши возможности решения проблем теплообмена как в теоретическом, так и практическом смысле. [c.66]

Таким образом, в новой теории теплопередачи динамика связана количественно с причинами возникновения неустойчивости и качественно с ее проявлениями. Мы понимаем, что расчет количественных характеристик установок с неустойчивым режимом работы имеет второстепенное значение, и поэтому отложим его до более сложного, имеющего меньшее "практическое значение исследования именно неустановившихся процессов. В рамках новой теории мы количественно исследуем параметрические критерии устойчивости (т.е. определяющие границы области устойчивости соотношения, в которые входят [c.70]

В старой теории теплопередачи ) просто не рассматриваются вопросы динамики вообще и устойчивости в частности. Проще всего убедиться в этом, если обратиться к наиболее современным учебникам и справочникам по теплообмену и поискать разделы, посвященные устойчивости процесса теплообмена, так называемой "тепловой устойчивости". Оказывается, что даже в самых последних монографиях и справочниках по теплообмену не приводится количественного анализа тепловой устойчивости не содержат его и другие работы в разделах с более общим названием. Понятие динамики и тепловой устойчивости просто выходит за пределы "области знаний" старой теории теплопередачи. [c.71]

В новой теории теплопередачи мы рассматриваем динамику и тепловую устойчивость процессов в теплообменных аппаратах, следуя строгому количественному подходу с использованием элементарных математических понятий. Причем решение практических задач по расчету динамических характеристик и тепловой устойчивости не вызывает особых затруднений. [c.72]

Старую теорию теплопередачи можно применить для количественного исследования динамики тепловых процессов. Однако это связано с большими трудностями, с заметным уменьшением точности и большей вероятностью ошибки. Трудности, возникающие при исполь- [c.72]

Итак, математический подход, применяемый в старой теории теплопередачи, обладает существенными недостатками он вынуждает нас вычислять важную производную dq/dй Т непрямым, громоздким путем по формулам (4.22) и (4.25) и, следовательно, является ненадежным фундаментом для создания науки о динамике тепловых процессов. Математический подход, применяемый в новой теории теплопередачи, позволяет вычислять производную д/ Д Т прямым и математически удобным методом по формулам (4.23) и (4.27) и, следовательно, обеспечивает надежный фундамент для создания науки о динамике тепловых процессов. Само собой разумеется, что непрямой метод старой теории ведет к большим погрешностям и даже при правильном применении позволяет получить менее точные результаты, поскольку приходится проводить лишние расчеты. [c.79]

Математический подход, применяемый в старой теории теплопередачи, обладает существенными недостатками и не может обеспечить прочного фундамента науки о динамике и устойчивости тепловых процессов. [c.87]

Качественно и количественно теплоперенос в топках определяется не только процессами горения и аэродинамики, но и массопереносом золы на трубы. Под действием различных сил, рассмотренных в предыдущем параграфе, нд,трубы переносится и оседает летучая зола, возникают дополнительные термические сопротивления, ухудшающие теплопередачу от факела к теплоносителю й трубах. С течением времени эти сопротивления увеличиваются по определенному закону, а следовательно, по мере эксплуатации топки, изменяются и условия теплопереноса. Развитие процесса загрязления во времени теоретически совершенно не изучено, а экспериментальные данные крайне ограничены. Однако, и это, очевидно, опытные и теоретические данные по динамике процесса загрязнения летучей золой поверхностей нагрева котлоагрегатов представляют непосредственный интерес для практики котло-строения и эксплуатации котлоагрегатов, поскольку с помощью этих сведений могут быть определены время, в течение которого достигаются условия стационарной работы котла, наиболее эффективная частота обдувки и т.. д. [c.129]

Аналогично можно получить выражение для Х(х, Т) в случае 8г, г+ь / г, г+1 onst. Для рзсчета динамики процессов теплообмена в ЭВТИ независимо от принимаемой математической модели, многослойной (3.14) — (3.16) или оплошной среды (3.25), необходимо знать -приведенную степень черноты слоя гг, и коэффициент теплопередачи йг, г+ь приведенная степень черноты бг, зависит от оптических свойств пленки и прокладки. Для алю-минизированных пленок она слабо зависит от температуры ( Ю—15%) и составляет величину порядка 0,05. Коэффициент теплопередачи г, г+i зависит от давления газа в зазоре, от теплофизических и механических свойств пленки и прокладки, а также от усилия обжатия пакета теплоизоляции. Важно отметить, что ki, г+i оказывается зависимым от технологии изготовления и крепления ЭВТИ, т. е. от тех факторов, учет которых невозможен [c.54]

Пример 1. Динамика химического реактора [4]. Рассмотрим модель химического реактора, который представляет собою открытую гомогенную систему полного перемешивания. В такой системе происходит непрерывный массо-и теплообмен с окружающей средой (открытая система), а химические реакции протекают в пределах одной фазы (гомогенность). Условие идеального перемешивания позволяет описывать все процессы при помощи дифференциальных уравнений в полных производных. Предположим, что рассматриваемый химический реактор — эго емкость, в которую непрерывно подается вещество А с концентрацией Хд и температурой г/ ). Пусть в результате химической реакции А В h Q образуется продукт В и выделяется тепло Q, а смесь продукта и реагента выводится из системы со скоростью, характеризуемой величиной X. Тепло, образующееся в результате реакции, отводится потоком вещества и посредством теплопередачи через стенку реактора. Условия теплопередачи характеризуются температурой стенки у и коэффициентом со. Для составления уравнений динамики химического реактора воспользуемся законами химической кинетики, выражающими зависимость скорости химического превращения от концентраций реагирующих веществ и от температуры, законом сслранения массы (условие материального баланса), а также законом сохранения энергии (условие теплового баланса реактора). [c.53]

Развитие термодинамики необратимых процессов сделало возможным изучение сложных явлений, состоящих из шюкольких одновременно происходящих процессов разной природы, и привело к созданию единого способа феноменологического описания их. Это в свою очередь сделало правомерным, а возможно и обязательным, совместное рассмотрение явлений, которые изучались ранее независимо одно от другого. Исходя из этого в книге эффекты диссипации энергии при движении жидкости или газа, т. е. перенос импульса и теплоты, рассматриваются как составные части термодинамики. Едва ли кто-нибудь в настоящее время будет оспаривать, что теплопередача является одним из разделов динамики теплоты, т. е. термодинамики. [c.5]

Эта статья была признана "мистификацией" группой, которую я называю "аргоннская семерка , поскольку в нее входило семь сотрудни ков Аргоннской национальной лаборатории "Аргоннская семерка составила петицию, в которой утверждалось, что моя статья "определенно является мистификацией , и направила эту петицию редактору периодического издания, в котором была опубликована статья. Я упоминаю об этом, поскольку аргоннскую семерку" составляли авторитетные специалисты старой теории теплопередачи Поэтому их резко отрицательная реакция на мою статью о тепловой устойчивости явилась на самом деле красноречивым свидетельством того факта, что старая теория, видимо, не может описать и, вероятно, никогда не сможет описать динамику и тепловую устойчивость процессов в теплообменных установках. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...