Теплоотдача между стенкой и жидкостью

ТЕПЛООТДАЧА МЕЖДУ СТЕНКОЙ И ЖИДКОСТЬЮ [c.217]

Примечание. При расчете учесть, что коэффициент теплоотдачи в формуле (5-7) отнесен к среднелогарифмической разности температур между стенкой и жидкостью. [c.91]

По достижении некоторого критического перепада температур между стенкой и жидкостью коэффициент теплоотдачи резко падает, так как образующаяся на поверхности сплошная пленка пара пленочное кипение) мешает подходу к стенке новых масс жидкости. Для воды при атмосферном давлении критический перепад температур, при котором ядерное кипение переходит в пленочное, составляет около 25° С, а соответствующая критическая нагрузка — около ] млн. вт/м . [c.247]

Недогрев смеси до температуры насыщения оказывает существенное влияние на интенсивность теплообмена. С увеличением А нед=4—коэффициенты теплоотдачи, рассчитанные по температурному перепаду между стенкой и жидкостью, уменьшаются (рис. 13.10). Влияние концентрации смеси при поверхностном кипении качественно остается таким же, как и в условиях, когда температура жидкости равна U [163]. [c.355]

При значительной разности температур между стенкой и жидкостью на величину коэффициента теплоотдачи а влияет изменение физических характеристик жидкости. [c.174]

Коэффициент теплоотдачи характеризует тепловой поток, отдаваемый или воспринимаемый поверхностью твердого тела площадью 1 м при разности температур между стенкой и жидкостью, равной 1°С. Он зависит от многих факторов, определить его для различных условий очень сложно. Изучение процесса конвективного теплообмена практически сводится к определению зависимости Ск от различных факторов. [c.162]

Таким образам, коэффициент теплоотдачи а — это количество тепла, отдаваемое (или получаемое) в течение часа 1 поверхности стенки при разности температур между стенкой и жидкостью в Г. [c.32]

Переход тепла от одною тела к другому осуществляется двумя способами соприкосновением и излучением. Особый интерес в технике представляет теплообмен при соприкосновении движущейся жидкости со стенкой этот теплообмен между стенкой и жидкостью называют теплоотдачей (или тепловосприятием). Второй способ передачи тепла от одного тела к другому заключается в способности тел посылать в окружающее пространство тепловые лучи при этом происходит двукратное преобразование энергии на поверхности тела, посылающего лучи, тепловая энергия превращается в лучистую, на поверхности же тела, воспринимающего лучи, лучистая энергия превращается в тепловую. [c.57]

Перенос тепла между стенкой и жидкостью (теплоотдача) определяется критерием Нуссельта Ыи [c.51]

В рассматриваемой области режимных параметров при уменьшении А/нед коэффициент теплоотдачи резко увеличивается (если, конечно, его значение здесь определять по разности температур между стенкой и основной массы жидкости, как это сделано на рис. 9.5, б). [c.259]

Между сечениями трубы Б я В (рис, 9.6, б) вся масса жидкости прогревается до температуры насыщения (область развитого поверхностного кипения). На этом участке коэффициент теплоотдачи, определенный по разности температур стенки и жидкости а>к = /( ст—/ж), резко увеличивается до значения а при кипении насыщенной жидкости (рис. 9.7 и 9.8). Из этих графиков видно, что при развитом поверхностном кипении как при внутреннем, так и при внешнем обогреве коэффициент теплоотдачи не зависит от ширины кольцевого канала. [c.262]

Многие исследователи (их в настоящее время, по-видимому, большинство) рассматривают кризис теплообмена при кипении ак явление, имеющее в своей основе гидродинамическую природу. В пользу этой концепции говорят теоретические исследования и опытные данные ряда авторов, в соответствии с которыми резкое ухудшение теплоотдачи наступает еще до слияния паровых пузырей. При достижении критической плотности теплового потока под воздействием динамического напора образующегося пара пленки жидкости между пузырями теряют устойчивость и жидкая фаза вытесняется из пристенного слоя. Между греющей стенкой и жидкостью образуется паровая подушка. [c.270]

Рис. 7.3.2. Зависимость Ыи для теплоотдачи между стенкой канала и пленкой от числа Рейнольдса пленки Явр приведенная к РГ = 1,75 (см. обсуждение после (7.3.16)). Представлены экспериментальные данные (около 500 точек) 24 авторов (подробнее см. Б. И. Нигматулин и др., 1981), полученные в разное время (1934—1978 гг.) в горизонтальных и вертикальных нисходящих пленочных течениях разных жидкостей (вода, фреон, жидкий кислород, азот, аргон, аммиак, дифенил при значениях РГ = 1,0 —8,4, но большая часть данных получена на воде при 100 °С, когда РГ = 1,75) вдоль плоской стенки, по внутренним и наружным поверхностям труб разных диаметров В = 14—61 мм) и длин (Ь = 0,2—3,6 м) со спутным потоком газа и без него, при испарении, конденсации, нагреве, охлаждении. Линии 1 ж 1 соответствуют формуле (7.3.16) при значениях 5/Л = 10 и 10 . Линия 2 соответствует (7.3.20) линии 3 и 3 соответствуют (7.3.21) при

Как видно, коэффициент теплоотдачи измеряет количество тепла, которым обмениваются поверхность стенки в 1 и протекающая около нее жидкость в течение 1 ч при разности температур между. поверхностью стенки и жидкостью ГС. [c.224]

Важной характеристикой процесса теплообмена между стенкой и потоком жидкости является коэффициент теплоотдачи. Местный коэффициент теплоотдачи вводится по определению и представляет собой отношение плотности теплового потока в данной точке поверхности стенки к разности между температурой стенки в этой точке и температурой жидкости. В зависимости от того, как выбирается температура жидкости, различают два способа определения местного коэффициента теплоотдачи [c.17]

Когда разность температур между стенкой и массой жидкости увеличивается, испарение становится настолько быстрым, что вся поверхность теплопередачи покрывается паром. Такие условия (пленочное кипение) приводят к уменьшению коэффициента теплоотдачи. В случае криогенных жидкостей значение разности температур АТ между стенкой и объемом жидкости, необходимое для установления пленочного кипения, невелико (<50 К). Этот факт в сочетании с низкими значениями температуры жидкости позволяет проводить экспериментальные исследования двухфазной теплопередачи в более широком диапазоне без повреждения оборудования вследствие прогара или перегрева. [c.287]

СС] и 2 — коэффициенты теплоотдачи, измеряющие количества тепла, которыми обменивается в единицу времени на единицу поверхности стенка с текущей около нее жидкостью при разности температур между поверхностью стенки и жидкости Г. Единица измерения коэффициента теплоотдачи та же, что и у коэффициента теплопередачи. [c.60]

Первое из них уменьшается увеличением коэффициента теплоотдачи от стенки в жидкость. Коэффициент аж, как и аг, возрастает с увеличением скорости омывающего потока Шж- Поэтому для эффективного охлаждения камеры жидкость должна подаваться с достаточно большой скоростью. Но скорость протекающей по каналам жидкости обратно пропорциональна площади проходных сечений, размеры которых должны выдерживаться в пределах довольно узких допусков. Особенно остро проявляется это требование для относительно небольших двигателей, где расчетный зазор между стенками камеры может составлять десятые доли миллиметра. Увеличить же проходные сечения, сохранив высокую скорость потока, означает увеличить расход охлаждающего компонента и не только возложить дополнительные тяготы на систему подачи, но, быть может, даже превысить запланированную подачу компонента в камеру. [c.191]

При нарушении целости жидкой, пленки теплоотдача резко снижается, так как начинается теплообмен между стенкой и сухим паром. При малом содержании пара и небольших скоростях пароводяная смесь перемещается в виде однородной эмульсии и процесс теплоотдачи практически мало отличается от кипения жидкости при свободном движении. Из-за сложности гидродинамических явлений, сопутствующих процессу кипения в трубах, коэффициент теплоотдачи в каждом отдельном случае рассчитывают по данным, полученным непосредственно из опыта. [c.256]

Наряду с лучистым теплообменом в топочных устройствах происходит и конвективный теплообмен, характеризующийся коэффициентом теплоотдачи при соприкосновении газов со стенкой. Такой процесс теплообмена между стенкой и омывающей ее жидкостью, когда теплота передается путем конвекции, теплопроводности и лучеиспускания, называется сложным теплообменом, и фактически он наблюдается почти во всех случаях передачи теплоты между телами. При сложном теплообмене общее количество переданной теплоты выражается суммой двух составляющих — теплоты, переданной при конвективном теплообмене <7к, и теплоты, переданной излучением [c.273]

Эта зависимость впервые была обнаружена О. Рейнольдсом (1874 г.) и поэтому называется аналогией Рейнольдса. (Согласно аналогии Рейнольдса турбулентный переностеплапропорционалентурбулент- ному касательному напряжению. При этом имеется ввиду турбулентный перенос тепла и количества движения через плоскость, расположенную в турбулентном потоке. Для того чтобы определить теплоотдачу между стенкой и жидкостью, дополнительно необходимо учесть термическое сопротивление ламинарного подслоя. [c.184]

Уравнения типа (3.40). .. (3.49) так же, как исходная система размерных урав[1ений (3.3). .. (3.5), описывают бесконечное множество конкретных процессов конвективного теплообмена. Уравнения будут справедливы для любого процесса теплоотдачи между стенкой и жидкостью, удовлетворяющего принятым при выводе уравнения допущениям. Таким образом, эти уравнения описывают совокупность физических процессов, характеризующихся одинаковым механизмом. Различие отдельных физических процессов определяется с помощью условий однозначности, которые могут иметь различные численные значения. [c.77]

Число Нуссельта характеризует условия теплообмена на границе между стенкой и жидкостью. В теории подобия, анализируя диффенциальные уравнения движения и теплоотдачи в общем случае стационарного движения несжимаемой жидкости, [c.36]

Следует заметить, что приведенные выше теплотехнические зависимости не отражают полностью спещ1фические условия теплообмена в ЖРД между стенкой и жидкостью. Поэтому в расчетной практике для определения и иногда используют специальные соотношения, полученные опытным путем при теплоотдаче в тот или иной охладитель с учетом температурного режима стенки. [c.41]

Интенсивность теплообмена между стенкой и средой зависит исключительно от толщины ламинарного пограничного подслоя, так как имеино он является главным термическим ссиротивле-нием. В турбулентном пограничном слое теплота передается значительно интенсивнее, чем в ламинарном, что объясняется меньшей толщиной ламинарного подслоя и интенсивным перемешиванием частиц жидкости в турбулентной части, которое приводит к дополнительному переносу теплоты за счет конвекции. На рис. 17.4 показан характер изменения коэффициента теплоотдачи, который обратно нропорцнопален толщине ламинарного пограппчпого слоя. На толщину ламинарного пограничного слоя существенное влияние оказывают ( )изические свойства жидкости, а также средняя скорость потока. Так, уменьшение средней скорости потока, уменьшение плотности или увеличение вязкости среды приводят к увеличению толщины пограничного слоя и ламинарного подслоя. [c.88]

Рис 5-3 Тепло Отсюда коэффициент теплоотдачи изме-отдача ме ду ряет количество тепла, которым обмени-стенкой и жид. ваются через единицу поверхности жидкость костью. и стенка за единицу времени при разности температур между поверхностью стенки и жидкости в 1 градус. Единицей измерения для а служит величина дж (м -секхград) или вт (м -град). Часто пользуются и внесистемной единицей ккал1(л1 -ч -град). На основании предыдущего [c.218]

Средний коэффициент теплоотдачи определяется по уравнению (5-9). Тепловой поток определяется по массовому рас.ходу и изменен,по температуры воды. Опытная установка позволяет получить скорости в питсрвалс от 1,5 до 9 м/сек и числа 1 сйнольдса до 40- Ю". В опп-санных опытах температуры жидкости и стенки находились в пределах от 30 до 70° С, температурные напоры между стенкой и водой — н пределах от 8 до 30° С. Обработка опытных данных может быть произведена в форме критериального уравнения (5-29). [c.262]

Влиянием теплообмена излучением между стенкой и паром, а также между стенкой и каплями жидкости пренебрегаем, так как в работе [4.19] показано, что даже для воды его вклад в коэффициент теплоотдачи не превышает 4%. Уровень температур стенки в парогенерирующем канале с химически реагирующим теплоносителем N264 существенно ниже, чем для воды, следовательно, вклад излучения будет еще менее существенным. [c.128]

Раоомотрим процесс теплою бмена между стенкой и омы ваю-щим ее потоком жидкости (рис. 67). Если температура жидкости выше, чем температура стеики то будет иметь место теплоотдача от жидкости к стенке. При условии неизменности температуры жидкости и стенки в рассматриваемой области количество передаваемого тепла в нашем случае определяется по формуле [c.211]

Средний коэффициент теплоотдачи определяется по уравнению (3-25), тепловой поток по уравнению (3-33). Опытная установка позволяет получить скорости в интервале от 1,5 до 9 м1сек и числа Рейнольдса до 40-10 Температуры жидкости и стенки в пределах - 30— 70° С температурные напоры между стенкой и водой 8—30° С. Обработка опытных данных может быть произведена в форме критериального уравнения (3-56). [c.199]

В закритической области вещество находится в однородном состоянии, и в нем отсутствует резкое разделение на отдельные фазы, что имеет место при пересечении пограничной кривой вдали от критической точки. Различие между жидкостью и паром в этой области носит лишь количественный характер, поскольку между ними можно осуществить непрерывный переход без выделения или поглощения скрытой теплоты изменения агрегатного состояния. Однако в указанных переходах непрерывный ряд микроскопических однородных состояний содержит области максимальной микроскопической неоднородности флуктуац ионного характера. Существование такой микроскопической неоднородности связано с падением термодинамической устойчивости первоначальной фазы и с возникновением внутри >нее островков более устойчивой фазы. Указанная внутренняя перестройка вещества, несмотря на свою нелрерывность, имеет узкие участки наибольшего сосредоточения, которые обусловливают появление резких скачков теплоемкости, сжимаемости, коэффициента объемного расширения, вязкости и других свойств вещества. Эти явления демонстрировались рис. 1-5, где был показан характер изменения критерия Прандтля для воды, и перегретого водяного пара от температуры и давления, и рис. 1-6 — для кислорода в зависимости от температуры при закритическом давлении. Из графиков следует, что при около- и закритиче-ских давлениях наряду с областями резкого изменения физических параметров имеются области, где они изменяются с температурой незначительно. При высоких давлениях в области слабой зависимости тепловых параметров от температуры теплоотдача подчиняется обычным критериальным зависимостям. В этом случае при проведении опытов можно не опасаться применения значительных температурных перепадов между стенкой и потоком жидкости, обработка опытных данныл также не [c.205]

В теплотехнических расчетах широко пользуются величиной, которая получила наименование параметра Нус-сельта. Этой величиной пользуются не только в расчетах, но и для характеристики интеноивности теплоотдачи. Следует отметить, что параметр Нуссельта есть величина искомая, выражающаяся через температурные поля в жидкостях или газах, протекающих по трубам или обтекающих стенки. Температурные поля могут быть найдены или теоретически путем решения поставленных задач теплообмена, или экспериментально путем измеретия температур потоков. В этом отношении выражения параметра Нуссельта близки выражениям параметра Био (см. гл. V, 2, стр. 169), но отличаются от них по физическому смыслу. Параметр Нуссельта выражает собой теплоотдачу текущих жидкостей или газов стенкам, параметр Био характеризует теплообмен между стенкой и наружной средой, определяя ее состояние. Первый является искомой величиной, второй — величиной заданной, вводимой в граничные условия задачи теплообмена. Первый является обобщенным коэффициентом внутренней теплоотдачи, второй — обобщенным коэффициентом наружного (по отношению к потоку) теплообмена. [c.111]

Термическое сопротивление в процессе пленочной конденсации металлов складывается из сопротивления пленки конденсата и граничных сопротивлений фазового, связанного со скачком температур на границе раздела фаз между паром и жидкостью диффузионного, обусловленного наличием примесей в паре контактного, вызванного низкотеплопроводными загрязнениями на границе конденсат-стенка. В ряде исследований [I—5] при конденсации щелочных металлов получены коэффициенты теплоотдачи, которые в десятки и сотни раз меньше коэффициентов, рассчитанных при учете только термического сопротивления пленки, и целиком определяются граничными сопротивлениями. [c.3]

IV. Форма, размеры и состояние поверхид-сти стенки, омыва емой жидкостью. Обычно поверхности стенок имеют форму плит или труб, которые могут располагаться вертикально, горизонтально или наклонно. Каждая из этих форм поверхностей создает специфические условия для теплообмена между поверхностью стенки и жидкостью, омывающей эту поверхность. Для процесса теплоотдачи очень важно, перемещается ли жидкость внутри замкнутого пространства или поверхность стенки со всех сторон омывается жидкостью. Большое значение имеет также состояние поверхности стенки, оцениваемое ее шероховатостью. [c.227]

Вода обладает прекрасными теплофизическими свойствами, и ее использование позволяет получать достаточно высокие коэффициенты теплоотдачи при умеренной разности температур стенки и жидкости. Поэтому процесс теплоотдачи между рабочей жидкостью и стенками труб или ребрами холодильника ограничивается лишь одним внутренним конвективным теплообменом. Р азработке оптимальной конструкции холодильника должно быть уделено такое же повышенное внимание, как и разработке конструкции нагревателя, несмотря на то, что для последнего иногда необходимы специальные материалы, работающие в условиях, близких к допустимым для конструкционных материалов пределам. Иллюстрацией описанному может служить работа Китзнера [187], в которой приведены результаты о совместно разработанной фирмами Филипс и Форд конструкции четырехцилиндрового двигателя с приводом от косой шайбы типа 4-98. Отмечено, что для нагревателя достаточно всего 72 трубки, в то время как для холодильника необходимо иметь 2440 трубок диаметром 0,9 мм. В действительности конструкция нагревателя значительно отличается от конструкции холодильника, работающего -В условиях, близких к атмосферным, что позволяет использовать в конструкции холодильника более дешевые материалы (алюминиевые сплавы). [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...