Задание 8. Теплопередача

Перейдем теперь к теплопередаче в турбулентном пограничном слое. При этом удобно, как и в 42, рассмотреть бесконечный плоскопараллельный турбулентный поток, текущий вдоль бесконечной плоской поверхности. Поперечный градиент температуры dT/dy в таком потоке может быть определен из таких же соображений размерности, какие были использованы для нахождения градиента скорости du/dy. Обозначим посредством q плотность потока тепла вдоль оси у, вызванного наличием градиента температуры. Этот поток является такой же постоянной (не зависящей от у) величиной, какой является поток импульса о, и наряду с ним может рассматриваться как заданный параметр, определяющий свойства потока. Кроме того, мы имеем теперь в качестве параметров плотность р и теплоемкость Ср единицы массы жидкости. Вместо а введем в качестве параметра величину и q п Ср обладают размерностями соответственно эрг/с-см = г/с и эрг/г-град = см /с -град. Что касается [c.297]

Увеличение скоростей теплоносителей сопровождается уменьшением рабочей поверхности теплообменника (из-за увеличения коэффициента теплопередачи) и ростом гидравлических потерь. Существует оптимальное соотношение скоростей теплоносителей, которое характеризуется максимальным количеством передаваемой теплоты при затрате заданного количества энергии для перемещения теплоносителей. Для трубчатого теплообменника оптимальное соотношение скоростей найдено в [41. [c.464]

Управление обтеканием, проявляющееся в непосредственном воздействии на поток газа около летательных аппаратов, используется для улучшения их аэродинамических свойств и позволяет решать две основные задачи. Одна из них связана с таким воздействием на обтекающий газ, при котором достигаются заданные суммарные аэродинамические характеристики или их составляющие. Например, может обеспечиваться нужное значение максимального коэффициента подъемной силы или наивыгоднейшее аэродинамическое качество, требуемое изменение (повышение или снижение) лобового сопротивления, сохранение устойчивости ламинарного пограничного слоя и, как результат, уменьшение трения и теплопередачи. Решение второй задачи позволяет формировать таким образом управляющий поток, чтобы улучшить условия обтекания органов управления и стабилизирующих устройств (оперения) и тем самым повысить управляющий и стабилизирующий эффекты. Кроме того, соответствующие устройства, управляющие движением газа, используются для повышения эффективности реактивных двигателей (в частности, путем улучшения обтекания воздухозаборников), а также отдельных средств механизации летательных аппаратов (щитки, предкрылки, закрылки и др.). [c.103]

Из уравнения (19.9) следует, что при заданном температурном перепаде п неизменной площади поверхности теплообмена величиной, определяющей теплопередачу, является коэффициент теплопередачи /г. [c.229]

Для заданной конструкции уточняют значение скорости потока Ь и определяют коэффициент теплопередачи аппарата с учетом всех возможных термических сопротивлений Если полученное значение kp равно рассчитанному по уравнению (19.74) значению к, то аппарат будет работать в заданном режиме. Если kp > k, то аппарат сможет обеспечить нормальную работу холодильной машины в более благоприятных условиях (при повышенной температуре кипения или пониженной температуре конденсации), что также приемлемо. При kp i k заданные условия не могут быть обеспечены и требуется или увеличить площадь поверхности, или допустить работу машины при параметрах, менее благоприятных, чем расчетные. [c.257]

Задание. В лабораторной работе ставится следующая задача (рис. 5.13). Экспериментируя с моделью процесса, подобрать скорость Щт внешнего теплоносителя таким образом, чтобы коэффициент теплопередачи к был наибольшим при условии, что температура стенки не превысит максимально допустимого значения /доп. [c.229]

Математическая модель. По заданным значениям скоростей и температур теплоносителей ЭВМ вычисляет коэффициент теплоотдачи внутри трубы ап , распределение локальных значений коэффициента теплоотдачи Сгф по внешней окружности трубы местные значения температуры стенки сф , средние значения коэффициента теплопередачи к и теплоотдачи на внешней стороне Ог. [c.230]

В соответствии с заданием необходимо выбрать скорость (число Рейнольдса) внешнего потока таким образом, чтобы обеспечить возможно большие значения коэффициента теплопередачи, не допустив при этом перегрева трубки в каких-либо точках по ее окружности. Такой поиск организуется следующим образом. Задаются по определенному плану несколькими пробными значениями варьируемого параметра (в нашем случае или Rep) и проводят эксперименты с моделью. Анализируя поведение целевой функции (т. е. К) и следя за выполнением ограничений (5.18), целенаправленно выбирают следующее значение варьируемого параметра. Процесс повторяется, пока с необходимой точностью не будет достигнут оптимум. [c.233]

Допустим, что все коэффициенты в выражении для L, которое получается после подстановки в (14-41) значения Q, равного по формулам теплопередачи а( /р——е)й, постоянны. Такое предположение при заданных и s правомерно, поскольку коэффициент пропорциональности К в формуле полезной работы есть медленная функция температуры. Тогда [c.467]

При расчете теплообменных аппаратов ставятся следующие основные задачи определение поверхности нагрева F, необходимой для передачи заданного количества тепла от горячего теплоносителя к холодному подсчет количества тепла Q, переданного от горячего теплоносителя к холодному через заданную поверхность F нахождение конечных температур теплоносителей при известных значениях F м Q. Для решения поставленных задач используются уравнения теплопередачи [c.94]

Во многих случаях по заданным температурам теплоносителей на входе в теплообменный аппарат и t i и известным поверхности теплообмена F и коэффициенту теплопередачи k приходится определять конечные температуры теплоносителей и тепловую производительность Q. Такую задачу приходится решать при поверочном расчете, когда теплообменник уже имеется или, по крайней мере, спроектирован. В основе расчетов лежат те же уравнения теплового баланса и теплопередачи, т. е. [c.449]

Между теплопередачей и потерей давления существует тесная физическая и экономическая связь. Чем больше скорости теплоносителей, тем выше, коэффициент теплопередачи и тем компактнее для заданной тепловой производительности теплообменник, а следовательно, меньше капитальные затраты. Но при этом растет сопротивление потоку и возрастают эксплуатационные затраты. При проектировании теплообменных аппаратов необходимо решать совместно задачу теплообмена и гидравлического сопротивления и найти наивыгоднейшие характеристики. [c.459]

Выявив частные термические сопротивления, легко найти и решение задачи об интенсификации теплопередачи. Если частные сопротивления различны, то, чтобы увеличить теплопередачу, достаточно уменьшить наибольшее из них. Если же все частные сопротивления одного порядка, то увеличение коэффициента теплопередачи возможно за счет уменьшения любого из сопротивлений. Изменение каждого из них вызывает тем большее изменение теплопередачи, чем больше было первоначальное отношение этого сопротивления к остальным. При решении поставленной задачи большое значение имеет правильная компоновка поверхности нагрева. Последняя должна быть такой, чтобы действительные условия теплопередачи соответствовали заданию и чтобы во время эксплуатации они не ухудшались. [c.199]

Среднюю разность температур рассчитываем по известным температурам fi и Ti, заданной I2 и рассчитанной т по формуле (3). Наибольшую сложность при проведении проверочного расчета представляет определение коэффициента теплопередачи К, который обычно для сложных поверхностей ABO, рассчитывают по формуле [c.135]

При заданных параметрах точек J и 3 положение точки 2 определяется уравнением теплопередачи в воздухоохладителе [c.661]

По полученному значению теплосодержания газов по 7—<-диаграмме (или по таблице теплосодержаний) находят температуру газов после пучка. Если расхождение между предварительно заданной температурой после пучка и той же температурой, полученной из расчёта, не превышает Ю С, расчёт не уточняется, и полученная температура принимается для расчёта следующего газохода. Если это расхождение больше 10° С, но не превышает 50° С, то коэфициент теплопередачи не пересчитывается, а температурный напор, теплосодержание и температура газов после пучка уточняются. Если же это расхождение больше 50° С, то уточнения должны. быть внесены в весь расчёт пучка. [c.17]

Расчёт ведётся по методу последовательного приближения, причём порядок действий зависит от того, какие из режимных характеристик заданы. Если, например, заданы расходы теплоносителей и две температуры, то задаются одной из недостающих температур, определяют по уравнению (1) количество переданного тепла и четвёртую крайнюю температуру. Затем находят средние скорости рабочих жидкостей, а также температуры, определяющие коэфициенты теплоотдачи, и подсчитывают средний коэфициент теплопередачи и средний температурный напор. Вычисленное после этого из уравнения (2) значение поверхности нагрева должно совпадать с заданным. Если совпадение недостаточно точно, то расчёт повторяют снова. В зависимости от комплекса заданных величин, среди которых в проверочном расчёте обязательно должна фигурировать поверхность нагрева, порядок действий может несколько меняться. [c.131]

КТС с помош ью датчика псевдослучайных чисел). Последний способ задания КТС, на наш взгляд, позволяет наиболее полно учесть следующие важные факторы, во многом определяющие процесс теплопередачи в многослойной оболочке [c.153]

Преимущество пластинчатых теплообменников по сравнению с кожухотрубчатыми — высокий коэффициент теплопередачи, небольшая поверхность теплообмена, необходимая для выполнения заданной тепловой нагрузки, небольшие габаритные размеры, удобство эксплуатации. [c.65]

Коэффициент В зависит от заданного расхода жидкости, сортамента трубок и принятой разбивки трубок. Следовательно, диаметр трубной батареи прямо пропорционален корню квадратному из числа Z ходов жидкости в трубках батареи, обратно пропорцио-нален корню квадратному из скорости с жидкости в трубке и не зависит от коэффициента теплопередачи К. [c.180]

При решении поставленной задачи следует стремиться к увеличению коэффициента теплоотдачи aj . Для этого необходимо соответственно увеличить коэффициент Na при заданном увеличении коэффициента теплопередачи К. [c.215]

Подставив в формулу (326) значение В, после проведения необходимых преобразований получим требуемое значение коэффициента Na при заданной степени увеличения коэффициента теплопередачи К для теплообменного аппарата, рабочей жидкостью которого является вода [c.217]

Уравнение теплового баланса аппарата позволяет увязать между собой расходы и температуры теплоносителей в соответствии со схемой теплового процесса. Для определения величины поверхности теплообмена, необходимой для передачи заданного количества тепла, составляют уравнение теплопередачи [c.165]

По заданной теплопередаче Q и известному среднему коэффициенту теплопередачи к поверхность нагрева находят по цюрмуле [c.300]

Все эти сообрал<ения можно применить и к рассматриваемым здесь поверхностям разрыва . В частности, остается в силе и произведенный в 88 подсчет числа параметров возмущения для каждого из четырех случаев (131,1), представленный на рис. 57. Для детонационного режима (адиабата над точкой О) число граничных условий такое же, как и для обычной ударной волны, и условие эволюционности остается прежним. Для недетонационного же режима (адиабата под точкой О) ситуация меняется ввиду изменения числа граничных условий. Дело в том, что в таком режиме горения скорость его распространения целиком определяется свойствами самой химической реакции и условиями теплопередачи из зоны горения в находящуюся перед ней ненагретую газовую смесь. Это значит, что поток вещества / через зону горения равен определенной заданной величине (точнее, определенной функции состояния исходного газа I), между тем как в ударной или детонационной волне / может иметь произвольное значение. Отсюда следует, что на разрыве, представляющем зону недетонационного горения, число граничных условий на единицу больше, чем на ударной волне, — добавляется условие определенного значения /. Всего, таким образом, оказывается четыре условия, и тем же образом, как это было сделано в 87, заключаем теперь, что абсолютная неустойчивость разрыва имеет место лишь в случае V < С, 02 > Са, изображающемся точками на участке адиабаты под точкой О. Мы приходим к выводу, что этот участок кривой не соответствует каким бы то ни было реально осуществляющимся режимам горения. [c.687]

Допустим, что все коэффициенты в выражении для Д, которое получается после подстановки в выражение (18.20) значения Q, равного по формулам теплопередачи а ( р — ( ааде — е) 2, постоянны. Такое предположение при заданных и е правомерно, так как коэффициент пропорциональности К = 2 в выражениях для полезной работы мало изменяется с изменением температуры. Тогда [c.592]

Нели в процессе теилооб.меиа коэффициент теплоотдачи хотя бы одной среды зависит от температурного напора, то н в этом случае можно применить апалнтическип метод, но расчет будет более трудоемким, так как требует последовательных приблни<е-пий, Е это.м случае поступают следующим образом. Задаются средней температурой стенки, В перво.м приближении можно принять Т=-- 0,5 (Т + Ti). Для принятой средней температуры стеики и заданной средней температуры потока, например Т , рассчитывают средний коэффициент теплоотдачи и коэффициент теплопередачи к, отнесенный к выбранной определяющей поверхности (внутренней, наружной п т, д.). Затем проверяют, соответствует ли выбранная температура 7 ,, значению, отвечающему условию стационарного процесса Та) = откуда [c.252]

В этом случае для заданных Q и эффективность теплообменника будет определяться рациональным распределением мощ-1ЮСТИ N между теплоносителями, при котором достигается максимальное значение коэффициента теплопередачи h (18.9) и, следовательно, минимальное значение поверхности теплообмена. [c.433]

Физический смысл величины М, а также ее взаимосвязь с эффективностью е характеризуются кривыми, показанными на рис. 17.6. Очевидно, что для заданного соотношения полных теплоемкостей при малых N низка и эффективность е теплообменника. При увеличении параметра N эффективность е повышается и приближается к пределу, определяемому схемой движения теплоносителей. Зная величину М, включающую в себя площадь поверхности теплообмена Р и коэффициент теплопередачи к [см. формулу (17.29)], моожно оценить степень повы-щения величины е с учетом капитальных затрат, массы и объема аппарата для заданной площади поверхности теплообмена, а также затрат энергии на преодоление гидравлического сопротивления при повыщении коэффициента теплопередачи. [c.435]

Большинство студентов неэнергетических специальностей изучают термодинамику и теплопередачу в общем курсе теплотехники или в виде самостоятельной дисциплины в объеме 40...50 лекционных часов. При подготовке настоящего, третьего издания учебного пособия Техническая термодинамика и теплопередача авторы втремились, сохранив особенность двух предыдущих изданий — краткость изложения без ущерба полноты понимания изучаемых процессов и явлений, учесть требования основных направлений перестройки высшего образования в стране. В связи с этим книга дополнена примерами решения типовых задач, а также контрольными вопросами и заданиями, что должно способствовать улучшению самостоятельной работы студентов над курсом. [c.6]

Целью теплового расчета теплообменного аппарата при его конструировании является определение площади поверхности теплообмена, необходимой для обеспечения заданного теплового потока. При тепловом расчете аппаратов основными расчетными уравнениями являются уравнение теплового баланса (34.1) или (34.2) н уравнение теплопередачи (34.7). Для решения этих уравнений надо определить коэффициент теплопередачи k и сред гелогарифмически11 температурный напор для чего вначале выбирают скорость и направленне движения жидкостей и их распределение в аппарате, тип поверхности теплообмена и затем производят предварительную компановку поверхности теплообмена. [c.416]

Определяющие уравнения состояния при упруго-пластпческом. деформировании описывают функциональную связь процессов нагружения и деформирования с учетом влияния температуры для локального объема материала, т. е. связь составляющих тензоров напряжений ац, деформаций гц и температуры Т с учетом их изменения от начального to до заданного t момента времени F[Oij(t), sij(t), T(t)]=0. Конкретные формы такой связи, представленные в литературе, основаны на упрощающих допущениях, применение которых экспериментально обосновано для ограниченного диапазона режимов нагружения. Учитывая кратковременность процессов импульсного нагружения, в большинстве случаев процессами теплопередачи можно пренебречь и с достаточной для практических целей точностью принять процесс адиабатическим. Изменение температуры материала в процессе нагружения в этом случае определяется адиабатическим объемным сжатием (изменением объема в зависимости от давления), переходом механической энергии в тепловую в необратимом процессе пластического деформирования и повышением энтропии на фронте интенсивных ударных волн (специфический процесс перехода в тепло части механической энергии при прохождении по материалу волны с крутым передним фронтом, в результате которого кривая ударного сжатия не совпадает с адиабатой [9, И, 163]). [c.10]

Проектный теплогидравлический расчет водографитового реактора типа РБМК. Расчет паропроизводительной установки типа РБМК (рис. 9.42) проводится с целью определения размеров активной зоны и требует задания следующих исходных данных тепловой мощности реактора Мт, давления в контуре реактора, температуры питательной воды, высоты активной зоны, толщины отражателей, шага квадратной решетки технологических каналов (ТК), размеров конструкционных элементов ТК (в том числе и твэлов) и контура циркуляции, коэффициента теплопередачи через зазор между оболочкой твэла и топливным сердечником (йз), коэффициента неравномерности энерговыделения по радиусу активной зоны и ТК кг, тк). Доли энерговыделения в твэлах (т)тв) в конструкционных материалах и в замедли-.реле. Кроме того, задаются лимитирующие параметры допустимая температура топлива (Т "), минимальный запас до критической мощности ТК (%р = и доля ТК в зоне [c.150]

Важным обстоятельством оказалась также способность демпфирующего слоя принимать заданную форму. К негативным факторам можно отнести повреждения при ударе посторонними предметами, к которым была чувствительна алюминиевая фольга с прикрепляющим мягким вязкоупругим клеем, а также эрозия и неэффективность противообледенительных устройств. По каналам, расположенным внутри лопаток, протекает подогретый воздух, что при определенных условиях позволяет бороться с обледенением. Таким образом, демпфирующая обмотка не только не должна быть изолятором, но и обеспечивать высокую теплопередачу к передним кромкам лопаток для предотвращения образования льда. Температура 215,6 "С, которая соответствует наиболее жестким условиям работы проти-вообледенительной системы, уже упоминалась выше. Таким образом, именно эта температура соответствует верхнему температурному пределу для используемых материалов. Для управления эффективностью противообледенительной системы и максимальной температурой на линии крепления требуется проведение обширных исследований теплопередачи. [c.339]

Таким образом, при известных значениях коэффициента теплоотдачи и коэффициента теплоотдачи для полой трубки при заданной степени увеличения коэффициента теплопередачи К можно по формуле (325) определить величину коэффициента Na, а по ней установить, как это показано в примере, конструкцию и геометрическую характеристику ретардера. [c.216]

На практике для определения коэффициента теплопередачи К очень часто пользуются кривыми, приведенными на рис. 201, по которым величина К определяется для известной разности Д/ еп при заданной температуре / j. Эти кривые построены Баджером по результатам испытаний вертикального испарителя со стальными трубами диаметром 2" и длиной 1220 лш коэффициенты теплопередачи К. определялись при испарении дистиллированной воды, уровень которой поддерживался на отметке верхних кромок трубок, с учетом гидростатического эффекта при определении разности температур. [c.366]

Условие равенства нулю толщины пленки, жидкости в конце зоны нагрева выполняется лишь в том случае, когда в ЦТТ заправлено определенное количество рабочей жидкости, обеспечивающей передачу теплового потока Q при заданной скорости вращения. При изменении этой скорости или величины теплового потока количество теплоносителя в ЦТТ может стать избыточным или недостаточным, для перЬдачи данного теплового потока. При этом изменяется профиль толщины пленки по длине ЦТТ и соответственно эффективность теплопередачи. Таким образом, в цилиндрических ЦТТ вопрос оптимальной заправки трубы рабочей жидкостью является весьма существенным. [c.96]

Логическая информация — вид топлива, порядковые номера поверхностей нагрева, характеристика конкретной поверхности нагрева с точки зрения выбора соответствующих способов определения физических параметров рабочих сред, характера теплообмена, коэффициента теплопередачи. Задание логической характеристики поверхностей сводится к построению таблицы признаков, в которой наличие того или иного признака отмечается единицей (или в виде увловного кода). В этих таблицах фиксируются также номера поверхностей нагревов, на входе которых происходит отбор теплоносителя на впрыски, рециркуляцию, байпас и т. д. [c.53]

В подогреватели вместе с паром (а в подогревателях, работающих под вакуумом, и через неплотности) попадают неконденсирующиеся газы (воздух). Наличие этих газов служит препятствием для конденсации греющего пара и снижает эффективность работы подогревателей. Особенно вредно наличие неконденсирующихся газов в корпусах вакуумных подогревателей, где они оказывают решающее влияние на коэффициент теплопередачи. Поэтому необходимо удалять газы из ПНЦ, греющий пар которых имеет давление ниже ат-мэсферного. Удаление газов целесообразно производить из зоны паи большей концентрации, расположенной на высоте 100—200 мм над уровнем конденсата в подогревателе. Для этого необходимо обеспечить четкую работу регуляторов уровня в ПНД, которые бы поддерживали заданное расстояние между трубопроводом отсоса и уровнем конденсата в корпусе. Удаляют воздух из подогревателей с помощью наружных или внутренних кольцевых коллекторов отсоса с отверстиями. Большое значение имеет режим работы отсосных устройств и их пропускная способность. [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...