Процессы теплопередачи

Формула (12.7) пригодна для расчета процесса теплопередачи через любую стенку — плоскую, цилиндрическую, однослойную, многослойную и т. д. Отличия при этом будут только в расчетных формулах для Ri (см. 8.3). [c.98]

Термическое сопротивление Rk можно уменьшить различными способами, воздействуя на любую из составляющих Ru / 2- Как отмечалось в 9.2, интенсифицировать конвективный теплообмен и уменьшить можно путем увеличения скорости движения теплоносителя, турбулизации пограничного слоя и т. д. Термическое сопротивление теплопроводности Rx зависит от материала и толщины стенки. Однако прежде чем выбирать методы воздействия на процесс теплопередачи, необходимо установить вклад отдельных составляющих Ra, Ri. и Ra2 в суммарную величину Rk. Естественно, что существенное влияние на Rk будет оказывать уменьшение наибольшего из слагаемых. В широко используемом в технике процессе передачи теплоты от капельной жидкости к газу через металлическую стенку наибольшее термическое сопротивление имеет место в процессе теплоотдачи от газа к стенке Ra2, а остальные термические сопротивления Ra.[ и Rx пренебрежимо малы по сравнению с ним (см. пример 12.2). [c.100]

Таким образом, в данном случае уменьшение в 10 раз приводит к увеличению теплового потока в процессе теплопередачи а <Зир/( = 26 660/2750 = 9,68 раза, поскольку влияние двух меньших термических сопротивлений пренебрежимо мало. [c.101]

Постоянная времени конкретного термометра зависит только от температуры. Автор имеет в виду постоянную времени для процесса теплопередачи в системе термометр— окружающая среда.— Прим. ред. [c.237]

Действительно, при наличии стенки процесс теплопередачи складывается из трех звеньев (рис. 24-1). Первое звено — перенос теплоты конвекцией от горячей среды к стенке. Конвекция всегда со- [c.372]

Практика эксплуатации тепловых аппаратов требует наилучших условий передачи теплоты от горячей среды к холодной. Эти условия главным образом зависят от коэффициента теплопередачи. Однако знание численного значения одного коэффициента теплопередачи для исследования процесса теплопередачи недостаточно.Только анализ соотношений всех термических сопротивлений дает возможность сделать правильное заключение и позволяет существенно изменить величину теплового потока. Поясним это на частных примерах. [c.382]

При охлаждении, когда газ вновь проходит через область температур диссоциации, большое количество теплоты может выделяться на изделии и повышать эффективность процесса теплопередачи. Следовательно, теплопередача газа зависит от его температуры и от теплосодержания, с увеличением температуры достигается некоторое состояние насыщения , при котором скорость возрастания теплопередачи значительно уменьшается. Это объясняется тем, что с ростом температуры в энтальпии газа наряду с энергией поступательного движения все большее значение приобретает энергия колебательного и вращательного движения частиц, которая легко расходуется на излучение. [c.105]

Следует обратить внимание на то, что скорость процесса, какой бы малой она ни была, сама по себе не является еще признаком его равновесности. Любой квазистатический процесс должен быть таковым на всех стадиях и, следовательно, должен начинаться с равновесного состояния системы. Например, процесс теплопередачи между телами с разными температурами, несмотря на то, что его можно сделать сколь угодно медленным, не может быть квазистатическим, поскольку условием теплового равновесия служит равенство температур. Исходное [c.39]

Удельная теплоемкость. Если процесс теплопередачи не сопровождается работой ( А = О), то на основании первого закона термодинамики количество теплоты Q равно изменению внутренней энергии тела hU [c.96]

Необратимость тепловых процессов. При соприкосновении тел процесс теплопередачи происходит самопроизвольно от горячего тела к холодному до х пор, пока оба тела не будут иметь одинаковые температуры. Все наблюдали, как налитый в чашку горячий чай постепенно остывает, нагревая окружающий воздух. Но никто не видел, чтобы теплый чай в чашке вдруг закипел за счет охлаждения окружающего его воздуха. [c.104]

Процессы теплопередачи самопроизвольно осуществляются только в одном направлении, поэтому их называют необратимыми процессами. [c.104]

Равновесный процесс может быть необратимым, как, например, установившийся процесс теплопередачи в покоящейся среде. [c.29]

Таким образом, процессы теплопередачи в ламинарном и турбулентном потоках являются принципиально различными. В предельном случае сколь угодно малых вязкости и теплопроводности в ламинарном потоке процессы теплопередачи вообще отсутствуют и температура жидкости в каждом месте пространства не меняется. Напротив, в турбулентно движущейся жидкости в Том же предельном случае теплопередача происходит и приводит [c.296]

Пусть имеются два тела с отрицательными температурами Г] и Tj. Допустим, что от первого тела ко второму переходит количество теплоты 6Q, когда они приведены в тепловой контакт. Тогда, поскольку процесс теплопередачи при конечной разности температур необратим, по формуле (3.57) имеем [c.145]

ЛГг 1п(Кз/К4). Если теперь газ привести в начальное состояние 7, то изменение его энтропии равно нулю, а изменение энтропии системы при этом равно ее изменению при неравновесном процессе теплопередачи в результате кратковременного теплового контакта. Поскольку процесс перехода газа из состояния 1 ъ 4 был равновесным (обратимым), то изменение энтропии всей изолированной системы (обоих тел и газа) при этом процессе равно нулю. Следовательно, изменение энтропии AS тел при их тепловом контакте и обмене теплотой равно изменению энтропии газа при его равновесном переходе из состояния 4 в I, т. е. [c.329]

Уменьшение размеров и веса теплообменных аппаратов связано с необходимостью интенсификации процесса теплопередачи. Это может быть достигнуто увеличением поверхности теплообмена с помощью ребер. [c.441]

Наличие ребер на стенке позволяет увеличить поверхность ее соприкосновения с теплоносителем и тем самым уменьшить внешнее термическое сопротивление. При этом уменьшится общее термическое сопротивление и увеличится тепловой поток, а температура поверхности такой стенки приблизится к температуре омывающей ее среды. Поэтому наличие ребер может использоваться как средство интенсификации процесса теплопередачи или как средство снижения температуры стенки. [c.442]

Почему при гиперзвуковых скоростях обтекания процесс теплопередачи в пограничном слое отличается от процесса чисто молекулярной теплопроводности, рассматриваемой обычной газодинамикой Укажите возможные предельные случаи теплопередачи в диссоциированном пограничном слое. [c.673]

Дайте физическое объяснение процессам теплопередачи в смеси нереагирующих газов, а также в случае, когда компоненты газовой смеси реагируют друг с другом. [c.673]

Одной из особенностей процесса теплопередачи в пограничном слое при очень больших скоростях обтекания является то, что атомы и ионы, появившиеся в результате диссоциации и ионизации газа, участвуют в переносе теплоты, диффундируя в области с меньшей атомарной и ионной концентрацией. Диффузия, сопровождающаяся рекомбинацией атомов и ионов, приводит к выделению дополнительной теплоты. [c.702]

Реальное течение в диссоциированном пограничном слое характеризуется наличием градиента концентрации атомов и молекул и неравновесностью химических реакций. В этом случае процесс теплопередачи в пограничном слое может существенно отличаться от процесса чисто молекулярной теплопроводности. Наряду с молеку- [c.702]

Во втором предельном случае (когда газ сильно диссоциирован), характеризуемом малыми скоростями рекомбинаций, вся теплота передается за счет диффузии. Практически это может происходить в потоке, если время химической реакций велико по сравнению с характерным временем движения частиц. Такие потоки называют замороженными. В замороженном течении атомы, образующиеся при диссоциации, диффундируют по направлению к холодной стенке, где затем рекомбинируют. Освобождающаяся при этом энергия зависит от каталитических свойств стенки, проявляющихся в различных значениях скорости каталитической реакции рекомбинации. Можно предполагать, что все действительные процессы теплопередачи находятся между указанными двумя предельными случаями. [c.703]

Если газ достаточно медленно и равномерно нагревается при постоянном давлении, то степень диссоциации, являющаяся функцией температуры и давления, достигает своего равновесного значения, что характеризует возможный процесс теплопередачи. Если нагревание происходит неравномерно, хотя и медленно, то возникают градиенты как температур, так и концентраций, вызывающие появление тепловых потоков соответственно за счет теплопроводности и диффузии. Под действием диффузии газ находится всегда в неравновесном состоянии, которое оказывает влияние на теплообмен. [c.703]

Если скорости химических реакций велики по сравнению со скоростями диффузионных процессов, то химический состав близок к составу, находящемуся в равновесии с местной температурой. Это и есть случай локального термодинамического равновесия . Если такое условие не выполняется, процесс теплопередачи характеризуется неравновесностью. [c.703]

При проведении технических расчетов наиболее часто встречаются два вида задач, связанных с регулированием процесса теплопередачи. Одна задача связана с необходимостью уменьшения количества передаваемой теплоты (тепловых потерь), т. е. необходимостью введения в конструкцию трубопровода тепловой изоляции. Другая задача связана с необходимостью увеличения количества передаваемой теплоты, т. е. интенсификацией теплопередачи. [c.103]

Естественно, чем меньше обшее термическое сопротивление, тем больше значение кЕ и интенсивнее процесс теплопередачи. [c.106]

Анализ выше приведенных уравнений теплопередачи показывает, что наиболее сложной для определения величиной является определение коэффициентов теплоотдачи а. как от нагревающего потока к стенке, так и от стенки к нагреваемому потоку. Рещение этой задачи можно осуществить на основе использования теории подобия (если имеется математическое описание процесса в виде дифференциальных уравнений и известны условия однозначности для рещения этих уравнений). В том случае, когда нет аналитического описания процесса теплопередачи, но имеется полный список размерных величин, существенных для изучаемого физического процесса, критерии подобия можно установить методом анализа размерностей величин, описывающих данный процесс. [c.106]

ОПТИМИЗАЦИЯ (РЕГУЛИРОВАНИЕ) ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [c.229]

В технике встречаются два вида задач, связанные с регулированием процесса теплопередачи. Один вид задач связан с необходимостью уменьшения количества передаваемой теплоты (тепловых потерь), т. е. с необходимостью введения в конструкцию аппарата, машины, двигателя, трубопровода тепловой изоляции. Другой вид задач связан с необходимостью увеличения количества передаваемой теплоты, т. е. с интенсификацией теплопередачи. [c.229]

Рассмотрим процесс теплопередачи через оребренную стенку любой простейшей геометрической формы (рис. 15.5). Заданы размеры стенки, коэффициент теплопроводности материала стенки, температура сред I, т, коэффициент теплоотдачи от горячей среды к стенке а и приведенный (усредненный) коэффициент теплоотдачи от ребристой поверхности стенки к холодной 232 [c.232]

ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ЭЛЕМЕНТОВ КРЕПИ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [c.269]

При рсшеиии мног х практических задач теплообмена часто возникают трудности в связи с тем, что реальные тела в значительной степени отличаются от тех, которые изучаются в общей теории теплообмена. Это различие заключается в неоднородности применяемых лгатериалов, в непостоянстве их физических параметров при пагревании, в сложности конфигурации реальных тел н т. п. Поэтому в изучении процессов теплопередачи эксперимент имеет решающее значение. Знание основных методов экспериментального изучения реальных тел также необходимо, как и знание основных законов теплопередачи. Различные установки для определения теплообмена подробно рассматриваются в специальных курсах теплотехники. В этой же главе будет дано только краткое описание некоторых лабораторных работ, имеющих важное значение для изучения теплопередачи. [c.519]

Процессы теплопередачи в жидкости осложняются по сравнению с теплопередачей в твердых телах возможностью движения жидкости. Погруженное в движущуюся жидкость нагретое тело охлал<дается значительно быстрее, чем в неиодвилсной жидкости, где теплопередача происходит только с помощью процессов теплоироводности. О движении неравномерно нагретой жидкости говорят как о конвекции. [c.292]

Тепловые методы. В данныхметодах в качестве проб1ЮЙ энергии используется тепловая энергия, распространяющаяся в объекте контроля. Температурное ттоле поверхности объекта является источником информации об особенности процесса теплопередачи, на который, в свою очередь, влияют дефекты. В зоне дефектов отвод тепла происходит с иной интенсивностью по сравнению с бездефектными участками. В результате по локальной разности температур (по температурным градиента.м) судят о наличии дефектов сварки. Температурные градиенты при этом весьма малы (на уровне [c.209]

Процесс теплопередачи при конечной разности температур необратим, так как обра7ный переход связан с отнятием определенного количества теплоты у холодного тела, превращением его без компенсации (некомпенсированно) в работу и затратой ее на увеличение энергии нагретого тела. Необратимость этого процесса видна также из того, что он нестатичен. [c.54]

При стационарном процессе теплопередачи тепловой поток на всем своем пути сохраняет неизменное значение Q = idem, т. е. количество теплоты, передаваемой в единицу времени теплоотдачей от горячей среды к стенке, равно количеству теплоты, передаваемой теплопроводностью через стенку, равно количеству теплоты, передаваемой теплоотдачей кой части и ребер к холодной среде. [c.233]

Процесс теплопередачи в скважинах осуществляется, как правило, теплопроводностью, свободной и вынужденной конвекцией и излучением. Точное описание нестационарного процесса теплопередачи в многослойной цилиндрической стенке многоколонной скважины и решение системы уравнений, описывающей этот процесс, представляют большие трудности. Имеющиеся решения получены при упрощающих исходных предпосылках и конструкций скважин. В связи с этим представляет интерес получение такой системы расчетных уравнений, которая давала бы необходимую точность, в большей мере соответствовала бы физике процесса и реальным конструкциям скважин. Эту задачу можно упростить и решить путем замены реальной многоколонной скважины эквивалентной цилиндрической полостью, расположенной в неограниченном массиве, сложенном из однородного материала. В этом случае распределение температуры в радиальной плоскости массива описывается уравнением (16.1). Температура внутренней поверхности стенки участка эквивалентной скважины (г = го) принимается постоянной (0 = 0п = idem). Температура массива на каком-то удалении от оси скважины в невозмущенной части постоянная и равна 0о- В этих условиях температуру массива в радиальном сечении в зоне прогрева можно определить [20] по уравнению [c.269]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...