Теплообмен при ламинарном течении в каналах

Собственные значения и постоянные решения задачи о теплообмене при ламинарном течении в канале между параллельными пластинами температура обеих стенок канала одинакова и постоянна термический начальный участок [c.161]

Такова фактически ситуация, встречающаяся при шнековой экструзии полимеров. Течение в спиралевидной области между шнеком и цилиндром представляет собой, по существу, ламинарное течение в канале с примерно прямоугольным поперечным сечением (если пренебречь кривизной). Однако теплообмен с цилиндром будет в значительной степени зависеть от любого вторичного течения. [c.272]

Интересно проанализировать, как изменяются числа Нуссельта при несимметричном обогреве (разные плотности теплового потока на внутренней и наружной стенках кольцевого канала). Рассмотрим, например, теплообмен при ламинарном течении между параллельными пластинами. Эта форма течения является предельным случаем течения в кольцевом канале при г = 1. При этом уравнения (8-24) и (8-25) становятся идентичными. Поэтому мы будем говорить не о внутренней и наружной стенках канала, а о стенке 1 и стенке 2. Тогда [c.146]

Теплообмен в кольцевых каналах и в канале между параллельными пластинами (предельный случай кольцевого канала) представляет особенно интересную задачу конвекции, так как появляется возможность несимметричного обогрева стенок канала. Метод расчета теплообмена при ламинарном течении в кольцевых каналах обсуждался в гл. 8. В той же главе рассмотрено применение метода суперпозиции для расчета теплообмена при несимметричном обогреве. Задача расчета теплообмена при турбулентном течении в кольцевом канале может быть решена с помощью описанных методов решения аналогичной задачи для круглой трубы. Появляется только одна новая трудность, связанная с определением отношения касательных напряжений на стенках канала и радиуса, при котором касательное напряжение равно нулю. Эти величины необходимы для определения коэффициентов турбулентного переноса и градиентов скорости на стенках канала. Если задача для ламинарного течения была полностью решена исходя из основных законов сохранения, то аналитические методы решения аналогичной задачи при турбулентном течении являются полуэмпирическими и опираются на опытные данные. Отношение касательных напряжений на стенках кольцевого канала при турбулентном течении можно установить путем экспериментального определения радиуса, соответствующего максимальной скорости в кольцевом канале. Из простого баланса сил, приложенных к контрольному объему, легко показать, что радиус, соответствующий нулевому касательному напряжению и максимуму скорости, однозначно связан с отношением касательных напряжений на стенках канала. [c.214]

В случае стабилизированного ламинарного движения имеются аналитические решения для каналов различной формы [5, 9, 10]. Аналитические и экспериментальные исследования теплообмена при ламинарном течении В. С. Петухова [10], Л. Н. Ильина [4] и В. К. Мигая показали, что теплообмен интенсивнее в каналах прямоугольной формы и зависит от соотношения между длинами сторон прямоугольника. [c.181]

Гидродинамика и теплообмен при ламинарном течении жидкости в каналах с винтовыми интенсификаторами теплообмена [c.543]

Коэффициент теплоотдачи а при течении жидкости в трубах или каналах определяется по разным формулам в зависимости от того, является ли режим ламинарным или турбулентным. В этом параграфе рассмотрим теплообмен при ламинарном и переходном режимах течения жидкости. [c.338]

Как было показано, магнитное поле оказывает значительное влияние на гидродинамику жидкого металла в каналах. Следовательно, оно в определенной мере может оказывать влияние и на интенсивность теплообмена. Для ламинарного течения в поперечном магнитном поле следует ожидать увеличения интенсивности теплообмена, что связано с выравниванием профиля скорости (эффект Гартмана) и увеличением градиента скорости в пристенной области течения. Однако для жидких металлов (Рг <С1) этот эффект может оказаться незначительным по сравнению с вкладом в теплообмен за счет молекулярной теплопроводности, который при низких скоростях течения (малых Re) будет преобладающим в механизме передачи тепла. Результаты расчета теплообмена при ламинарном течении проводящей жидкости в плоском канале в поперечном магнитном поле, влияние проводимости стенок канала на теплообмен и другие вопросы, связанные с влиянием электрического и магнитного поля на теплообмен, достаточно подробно освещены в обзоре [31]. [c.78]

ТЕПЛООБМЕН ПРИ ПОЛНОСТЬЮ РАЗВИТОМ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ В КОЛЬЦЕВЫХ КАНАЛАХ ИЗ КОНЦЕНТРИЧЕСКИХ КРУГЛЫХ ТРУБ НЕСИММЕТРИЧНЫЙ ОБОГРЕВ [c.142]

ТЕПЛООБМЕН В КОЛЬЦЕВЫХ КАНАЛАХ ПРИ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ ВОДЫ [c.37]

В последние годы возрос интерес к вопросам теплообмена и гидравлического сопротивления при ламинарном течении жидкостей в каналах, что обусловлено потребностями практики, в частности, расчетом таких теплообменных систем, в которых ламинарная форма движения жидкости оказывается преобладающей. Это связано с более широким использованием в технике газов высокой температуры и, следовательно, повышенной вязкости и сильно вязких жидкостей. Полученные в этом направлении результаты суммируются в монографии Б. С. Петухова, (1967). [c.807]

Кузнецов В. И., Влияние неизотермичности стенок на теплообмен в плоском канале при ламинарном течении жидкости. —В кн. Строительная теплофизика , изд-во Энергия , 1966. [c.548]

При ламинарном и турбулентном режимах течения теплообмен рассчитывается так же, как в неподвижных каналах. [c.358]

Турбулентное движение - это сложное движение материи - сплошной среды - жидкости, газа и плазмы. Турбулентное движение возникает или при движении потока вязкой феды возле твердой поверхности, или при относительном движении двух потоков вязкой среды. В зависимости от конкретного движения внешние признаки, характерные только для турбулентного движения, могут быть различными. В сравнении с ламинарным турбулентное движение в трубах и каналах характеризуется резким увеличением сопротивления. При струйном течении ст]эуя, вытекающая из отверстия, имеет меньшую скорость, чем ламинарная нормальное сечение струи больше и струя быстрее размывается. При внешнем турбулентном движении толщина пограничного слоя и сопротивление движению больше. Теплообмен между турбулентным потоком и твердой поверхностью происходит более интенсивно, чем при ламинарном движении. [c.11]

Рассмотрены ламинарные течения вязкой несжимаемой жидкости и теплообмен в каналах при произвольном малом отклонении их поверхности от цилиндрической. Приведена линейная система уравнений и граничных условий для возмущенных динамических и тепловых полей, полученная путем линеаризации полной системы уравнений Навье-Стокса около решения для развитых течений в цилиндрических трубах произвольного сечения. Для практически важного случая, когда возмущения поверхности каналов сосредоточены на участке конечной длины, показано, что интегральные динамические и тепловые характеристики каналов находятся без решения трехмерных уравнений путем перехода к эффективным двумерным краевым задачам, сложность решения которых не выше, чем для развитых течений. Дано обобщение развитой теории на течения с силовыми источниками малой эффективности. Рассмотрены приложения к плоским каналам и круглым трубам с возмущенными поверхностями. [c.374]

Влияние поперечного магнитного поля на теплообмен при ламинарном течении [45] связано, во-первых, с деформацией профиля скорости (эффект Гартмана) и, во-вторых, с возникновением дополнительного (к вязкой диссипации) стока кинетической энергии, связанного с джоулевым нагревом жидкости индуцированными токами. Первый фактор приводит к увеличению суммарной теплоотдачи для всех типов течений (в прямоугольных каналах, трубах, щелях и т. д.), а второй, в зависимости от того, являются стенки каналов проводящими или нет, обусловливает уменьшение или увеличение теплообмена. Расчеты показывают [46], что джоулевой диссипацией можно пренебречь, если безразмерный комплекс На2ЕсРг<0,5 [Ес = = Оо/Ср(Го—Гст) — критерий Эккерта, Vq и Гц —средняя скорость и среднерасходная температура потока]. [c.82]

Теплообмен в жидкометаллических системах подробно рассмотрен в [20]. При ламинарном течении стабилизированный теплообмен в каналах различной формы рассчитывается по тем же формулам, что и для неметаллических жидкостей (см. табл. 3.21) стабилизированный теплообмен при турбулентном течении и постоянной плотности потока на стенке q = onst) рассчитывается по следующим формулам. [c.222]

Теплоотдача при турбулентном течении в круглой трубе в поперечном магнитном поле исследована еще недостаточно. Экспериментальные данные разных авторов плохо согласуются между собой их анализ существенно затрудняется из-за сильного влияния на гидродинамику и теплообмен термогравитационной конвекции. Поэтому пока невозможно рекомендовать какие-либо формулы для расчета коэффициентов теплоотдачи, но аналогия процессов в круглой трубе и в плоском канале позволяет сделать следующие выводы. Средние коэффициенты теплоотдачи при турбулентном течении в поперечном магнитном поле должны лежать ниже значений, соответствующих турбулентному течению без магнитного поля и определяемых формулой (3,146), и не ниже значений, соответствующих ламинарному течению, С увеличением числа Пекле степень влияния магнитного поля на коэффициент теплоотдачи должна ослабевать и значения коэффициентов теп- [c.223]

В работах [4, 5] было исследовано влияние излучения на теплообмен при течении Куэтта излучающей и поглощающей жидкости, а в [6, 7] рассмотрено течение пробки излучающего и поглощающего газа в канале и полностью термически развитое ламинарное течение между двумя параллельными диффузно излучающими и диффузно отражающими изотермическими бесконечными пластинами. Автор работ [8, 9] исследовал влияние излучения на характеристики ламинарного течения излучающей и поглощающей жидкости с постоянными свойствами при параболическом профиле скорости между двумя параллельными пластинами и в трубе. Течение пробки газа между двумя параллельными пластинами исследовалось в [10] при этом для решения радиационной ча сти задачи было использовано приближение Шустера — Шварцшильда. Исследованию теплообмена на тепловом начальном участке при течении излучающей и поглощающей жидкости в трубе в приближении серого и несерого газа при параболическом профиле скорости посвящены работы [И, 12]. Авторы [13, 14] исследовали теплообмен при турбулентном течении излучающего и поглощающего серого газа в трубе в условиях, когда газ является оптически тонким, а в работе [15] приведены экспериментальные и теоретические результаты по теплообмену при полностью развитом течении несерого излучающего газа в трубе. Задача нахождения распределения температуры на тепловом начальном участке для ламинарного течения в трубе была решена в общем виде методом [c.581]

Остановимся на некоторых результатах исследования участков гидродинамической и тепловой стабилизации течений в каналах. Весьма подробное изучение ламинарного и турбулентного течения совершенного газа в начальном участке круглой трубы при до- и сверхзвуковых скоростях проведено Б. А, Жестковым (1953) при ряде предположений теплообмен между стенками и газом отсутствует, молекулярное и турбулентное числа Прандтля равны единице, профили скорости в переменных Дородницына задаются в виде некоторых универсальных зависимостей. [c.808]

Полученный результат можно объяснить независимостью характера движения и, следовательно, теплообмена плотного слоя от формы продольных каналов. Разумеется, что при использовании формул (10-36) и (10-37) необходимо учитывать различные для ряда факторов пределы применимости формул, а в случае оребренной поверхности принять во внимание эффективность ребер. Для области нестесненного движения возникает определенная аналогия с теплопереносом в ламинарной и тем более стержнеподобной однородной среде. Теоретические решения и экспериментальные данные о теплообмене н гидродинамике различных ламинарных течений составляют предмет монографии Б. С. Петухова (Л. 234]. При PeZ)/L>13,3 (Gr>10) и = onst теоретическая зависи- [c.346]

Аналогичные эффекты увеличения интенсивности теплообмена при турбулентном режиме течения наблюдаются и в случае вибрации поверхности теплообменного аппарата. В этих случаях, как и при ламинарном режиме течения, в качестве характерной скорости выбирается амплитуда скорости вибрации, определяемая как Avof = Af А — амплитуда вибрации поверхности /—частота вибраций). Результаты исследования влияния поперечных вибраций на теплообмен в кольцевом зазоре и в канале при переходном и турбулентном режимах течения приведены в работе [71 ]. В работе (70 ] исследовалась теплоотдача как при ламинарном, так и при турбулентном режиме (рис. 118) течения воды в кольцевом зазоре с внешним диаметром 36 мм и в канале трубчатого теплообменника диаметром [c.230]

Имеются точные решения задачи о теплообмене в канале с постоянной температурой стенки = onst) при ламинарном (Re <2 300) течении жидкости с неизменными физическими свойствами [Л. 7-20, 7-22]. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...