Критериальные уравнения конвективного теплообмена

КРИТЕРИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА [c.157]

Обрабатывая опытные данные при составлении критериальных уравнений конвективного теплообмена, а также используя такие уравнения при расчетах выбирают определяющую температуру и определяющий размер каналов. Определяющей температурой может быть средняя температура жидкости, температура стенки или их комбинации. Физические константы жидкости (коэффициенты теплопроводности X и температуропроводности а, плотность р, коэффициенты динамической вязкости ц и кинематической v) определяют при средней температуре жидкости на расчетном участке. При расчетах за определяющий размер принимают для круглых труб диаметр, для каналов неправильной формы — эквивалентный диаметр, для пучков труб —диаметр трубок, для плиты —ее длину в направлении потока. [c.160]

При значениях критерия Рейнольдса 10 < Не < 10 критериальное уравнение конвективного теплообмена тел, омываемых поперечным потоком воздуха, при ошибке не более 20% может быть представлено в виде [c.201]

Уравнение (12.8) называется критериальным уравнением конвективного теплообмена. Обычно из двух гидродинамических критериев Ке и Сг в уравнении остается лишь один при естественной конвекции — критерий Грасгофа, а при вынужденной — критерий Рейнольдса. [c.234]

Поскольку процессы теплопередачи и конденсации протекают одновременно, их обрабатывают в критериальной форме и выражают эмпирическими уравнениями близкими по структуре к уравнениям конвективного теплообмена. Количество сконденсировавшегося в единицу времени на единице поверхности вещества (скорость [c.223]

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]

Для некоторых газов величина критерия Прандтля в процессе конвективного теплообмена почти не изменяется с температурой, поэтому критериальное уравнение принимает более простой вид [c.423]

Таким образом, при выборе критериальных уравнений для теплового расчета необходимо обратить внимание на условия, при которых проводилось опытное исследование процесса конвективного теплообмена и обработка опытных данных. [c.114]

Решение задачи конвективного теплообмена чаще всего дается в критериальной форме. Так, для теплоотдачи при свободной конвекции определяющим критерием является число Грасгофа и расчетное уравнение имеет вид [c.119]

Уравнение подобия или критериальное уравнение для процессов конвективного теплообмена при вынужденном движении теплоносителя имеет вид [c.51]

Детальный анализ этой системы уравнений и условий подобия радиационно-конвективного теплообмена применительно к рассматриваемой задаче показал, что критериальная система для принятых условий может быть существенно упрощена и представлена в виде [c.425]

Система (1.1). .. (1.7) замыкается, если известны критериальные уравнения для а и , определенные экспериментально. Для нестационарного теплообмена в трубах в [24] было показано, что при постоянном расходе теплоносителя изменение во времени температуры стенки и теплового потока влияет на коэффициент теплоотдачи благодаря изменению структуры турбулентного потока и наложению на квазистационарный конвективный теплообмен нестационарной теплопроводности. [c.14]

По величине часового расхода рассола, циркулирующего в трубках греющей батареи испарителя, их количеству и внутреннему диаметру определяют скорость, а по ней — критерий Рейнольдса. Естественно, что такой метод не может претендовать на безупречную строгость, так как в данном случае для расчета теплоотдачи при ядерном кипении применяется критериальное уравнение, установленное для теплоотдачи к однофазной жидкости. Однако, учитывая, что гидродинамика пристенного слоя является главным фактором конвективного теплообмена как при подогреве однофазной жидкости, так и при ядерном кипении. [c.166]

Одни из них исходят из детального рассмотрения основного механизма процесса роста, частоты отрыва паровых пузырей от центра и т. д. [Л. 1, 2]. Расчетные уравнения, полученные этими авторами, состоят из критериев подобия, характеризующих эти явления. Другие исследователи исходят из положения о том, что процессы теплообмена при кипении являются одним из видов конвективного теплообмена. Поэтому теплоотдачу для случая кипения жидкости можно представить в виде обычных критериальных зависимостей, применяемых при конвекции жидкости в однофазном состоянии [Л. 3, 4]. [c.228]

В результате критериальное уравнение для конвективного теплообмена в завихренном турбулентном потоке имеет вид [c.384]

Рассчитывают коэффициент теплоотдачи в . Расчет а базируется на экспериментальном исследовании процесса конвективного теплообмена и представлении результатов в виде критериальных уравнений. [c.100]

Рассчитывают линейную скорость движения воды, необходимую для обеспечения требуемого коэффициента теплоотдачи. Расчет основан на анализе конвективного теплообмена в движущейся среде. Результаты анализа представляют в виде критериальных уравнений. В данном случае используют уравнение для прямых гладких труб с учетом специфичности формы капала системы охлаждения. В кольцевом зазоре между анодом (наружный диаметр Das) и бачком (внутренний диаметр Do) эффективный диаметр [c.107]

Эта зависимость является основной в теории конвективного теплообмена при вынужденном течении однородной среды и называется критериальным уравнением. [c.173]

При экспериментальном изучении конвективного теплообмена опытные данные обрабатывают в критериях подобия. Рассмотрим систему критериев для стационарных процессов конвективного теплообмена в однофазной несжимаемой жидкости, плотность которой зависит от температуры, а другие физические параметры постоянны. В этом случае процесс теплообмена между жидкостью и поверхностью твердого тела заданной геометрической формы описывается следующим критериальным уравнением [c.289]

При расчете коэффициентов конвективного теплообмена в стволе и воздушном зазоре используются критериальные уравнения (7.7) и (7.8). [c.126]

Из критериальных зависимостей, устанавливаемых опытным путем, можно определять а и Др. Для конкретных процессов конвективного теплообмена критериальное уравнение можно упростить. Действительно, если определяется коэффициент теплоотдачи а между стенкой и газом определенной атомности, то критерий Прандтля, являющийся в этом случае постоянной величиной, исключается из уравнения (14. 16) и оно приобретает вид [c.300]

В общем случае конвективного теплообмена критериальное уравнение имеет вид [c.238]

Трудность расчета по этой формуле обусловливается коэффициентом теплоотдачи а , представляющим сложную функцию большого числа переменных, определяющих процесс в целом важнейшие из них температурный напор и скорость движения среды. Установлено, что интенсивность теплоотдачи конвекцией пропорциональна скорости газа в степени от 0,5 до I- [44]. Наиболее надежным путем для определения коэффициента а является экспериментальный метод на базе моделирования и теории подобия характерных случаев передачи тепла конвекцией. Полученные экспериментальные данные в форме критериальных уравнений применимы для всех подобных случаев конвективного теплообмена [18 J [22] [44]. [c.114]

Помимо критерия Я гидр, для составления критериального уравнения теплообмена при кипении с участием конвективно-теплопроводного переноса тепла в граничном слое жидкости у стенки необходимо привлечь критерий физических свойств [c.370]

В общем случае при неустановившемся режиме конвективного теплообмена дифференциальные уравнения устанавливают зависимость между восемью переменными величинами а, %, а, V, ги, т, g, I при трех размерностях. По известной формуле анализа размерностей общее критериальное уравнение должно состоять из пяти критериев (8—3=5), например [c.222]

Для определения значения конвективного коэффициента теплоотдачи рекомендуется пользоваться критериальным уравнением, применяемым при расчете теплообмена во взвешенном состоянии, [c.411]

Значение а в соответствии с правилами расчета коэффициентов конвективного теплообмена определяем с помощью критериального уравнения Ыи = СНе, где Ыи и Ке — критерии Нуссельта и Рейнольдса [10]. В нашем случае [c.101]

Закономерности конвективного теплообмена обычно характеризуются критериальными уравнениями вида [c.59]

Критерий Нуссельта, или критерий теплоотдачи, характеризует меру отношения теплового потока, передаваемого путем конвекции в на-направлении по нормали к поверхности стенки — к тепловому потоку, передаваемому путем теплопроводности через пограничный слой. Так как критерий Ыи содержит искомую величину а, то он является функцией определяющих критериев, и поэтому для конвективного теплообмена критериальное уравнение в самом общем виде будет иметь вид [c.242]

В соответствии со второй теоремой подобия критерии, определяе мые из системы дифференциальных уравнений, описывающих конвек тивпый теплообмен, одновременно являются и критериями, получае мыми из уравнения, представляющего решение этой системы. Поз тому, используя полученные выше критерии подобия, критериально уравнение конвективного теплообмена можно записать в следующе общей форме [c.328]

При изучении конвективного теплообмена наибольший практический интерес представляет опред еление коэ( х шциеита теплоотдачи а, который входит только в критерий Nu. Поэтому уравнение конвективного теплообмена penjaeT n относительно этого числа. Теория подобия позволяет в обш,ем виде установить критериальные зависимости, достаточно полно характеризующие процесс конвективного теплообмена. Обобщенное уравнение конвективного теплообмена имеет вид [c.86]

Для практического примеиеиия теории подобия в случае конвективного теплообмена, описываемого системой дифференциальных уравнений и условиями однозначности с большим количеством переменных, необходимо прежде всего зпать критерии подобия, которые войдут в критериальные уравнения. [c.418]

Академик М. А. Михеев рекомендует учитывать направление теплового потока отношением Рг /Ргст- Тогда общее критериальное уравнение для конвективного теплообмена принимает следующий вид [c.424]

С учетом изложенного следует отметить, что значительную часть критериальных уравнений для внутрипорового конвективного теплообмена можно использовать только в качестве первого приближения. На основе анализа всех данных для предварительных расчетов можно рекомендовать следующее критериальное уравнение [c.47]

Условия подобия процессов конвективного теплообмена пр№ совместном свободно-вынужденном< движении теплоносителя. Анализ условий подобия раздельно для случаев вынужденного движения и свободной конвекции был проведен выше. На практике, однако, встречаются также случаи, когда одновременно с вынужденным движением в системе под действием подъемных сил развиваются токи свободной конвекции, т. е. имеет место свободно-в шужденное течение теплоносителя. В таком более сложном случае для выполнения условий подобия процессов необходима инвариантность (одинаковость) уже не двух, а трех определяющих критериев Рейнольдса Re, Грасгофа Gr и Прандтля Рг. Соответствующее критериальное уравнение для теплоотдачи при совмест ном свободно-вынужденном движении принимает вид [c.57]

Анализ системы дифференциальных уравнений, описывающих процесс конвективного теплообмена методом теории подобия, приводит к следующему общему виду критериальной зависимости критерия подобия Ми, содержащего коэффициент а (неопределяющий критерий), от других критериев подобия, содержащих все основные параметры, от которых зависит коэффициент к (определяющие критерии) [c.15]

Критериальных зависимостей, полученных на основе экспериментальных данных и теории размерностей для обычных жидкостей и газов, пр именнмо и к криогенным жидкостям. Од нако в криогенных си стемах жидкость часто находится в состоянии, близком к критической точке, в окрестности которой ее свойства сильно зависят от температуры и давления. Поэтому решения систем уравнений с постоянными свойствами, приводимые в обычных учебниках по теплопередаче, не могут быть использованы для описания конвективного теплообмена в этих случаях. В гл. 3 рассматриВ З-ется теплообмен в жидкости, находящейся в околокритичеоком состоянии, и приводятся формулы, позволяющие рассчитывать теплообмен в условиях вынужденной и естественной конвекции при низких температурах. [c.11]

Теплоотдача в ограниченное пространство. При расчете теплообмена между свободными поверхностями нагревательных плит или прессформ и внутренней поверхностью защитного кожуха пресса необходимо учитывать сложность процесса теплообмена в замкнутом пространстве. Для того чтобы не рассматривать коэффициенты теплоотдачи а и а . между поверхностями плит и кожуха и воздухом, заключенным между ними, вводят понятие эквивалентного коэффициента теплопроводности Ха среды в ограниченном пространстве. Это позволяет рассматривать процесс теплопередачи от поверхности, заключенной внутри объема, к ограничивающей объем внутренней поверхности кожуха, по формулам для теплового потока, протекающего через твердые тела. Согласно [17], процесс конвективного теплообмена в прослойках принято описывать критериальным уравнением [c.35]

Критериальные уравнения, связывающие безразмерные величины. (критерии подобия), имеют тот же вищ, что и в прежних системах, и входящие в формулы коэффициенты 1в системе СИ не изменяются. Это (положение, на п ржмер, распространяется На критериальные уравнения для расчета конвективного теплообмена. [c.601]

В последнее время наметилась тенденция отхода от эмпирических формул Нуссельта—Эйхельберга в связи с упрочением позиции теории подобия и широким использованием в техни1<е критериальных уравнений. Впервые попытка использования критериальных зависимостей для описания условий конвективного теплообмена в цилиндре поршневой машины была предложена Эльзером [57]. Величина безразмерного критерия конвективного теплообмена N11 находилась им как функция критерия Пекле Ре, что равносильно решению задачи в незамкнутой системе независимых переменных. Для замыкания этой системы необходимо было бы использовать уравнения движения и сплошности. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...