Критерии эффективности теплообмена

КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА [c.48]

Под интенсификацией теплообмена авторы понимают увеличение количества тепла, снимаемого с теплоотдающей поверхности, без увеличения расхода теплоносителя. При охлаждении однофазным теплоносителем эффект интенсификации оценивается по увеличению коэффициента теплоотдачи. Критерием эффективности интенсификаторов теплообмена при этом является отношение коэффициентов теплоотдачи с интенсификатора-ми и без них при одинаковом расходе теплоносителя. Такая оценка отвечает физическому смыслу процессов, с помощью которых достигается интенсификация теплообмена. Все они сводятся к увеличению турбулентного обмена между пристенным слоем и турбулентным ядром потока, к утонению или разрушению ламинарного подслоя, к уменьшению его термического сопротивления. Эффективность интенсификаторов при охлаждении двухфазным теплоносителем оценивается по увеличению зоны бескризисного кипения. Под критерием эффективности интенсификаторов в этом случае понимается отношение критических мощностей в каналах с интенсификаторами теплообмена и без них при одинаковых давлении, входной температуре и расходе теплоносителя. [c.7]

Однако для суждения о тепловом режиме РЭА и эффективности выбранного способа охлаждения знания только коэффициентов теплообмена недостаточно. Необходимо провести, кроме того, анализ переноса тепла в РЭА и выбрать иные критерии эффективности способов охлаждения, которые будут рассмотрены в дальнейшем. [c.26]

Предполагается, чем больше (12.12), тем эффективнее поверхность теплообмена. Однако выражение (12.12) устанавливает лишь соотношение между ростом интенсивности теплообмена и увеличением коэффициента гидравлического сопротивления. Его не следует считать критерием эффективности, так как Nu и 4 не определяют непосредственно значения основных характеристик поверхности теплообмена — теплового потока и мощности. [c.513]

В работе показано, что минимальная площадь поверхности теплообмена соответствует минимальному значению комплекса (4/51 ) который и предлагается в качестве критерия эффективности. [c.514]

Поэтому предлагается использовать три критерия эффективности по тепловому потоку KQ по мощности на прокачку по площади теплообмена [c.515]

Широкое применение двухфазных сред в современной технике в химической технологии, в криогенной технике, в газо- и нефтедобыче, в трубопроводном транспорте, в металлургии, в ракетной технике и энергетике (в том числе ядерной) — поставило задачу создания газодинамики таких сред. В газодинамике одним из определяющих понятий является понятие о скорости распространения малых возмущений. На знании скорости звука базируется определение важнейшего критерия газодинамического подобия числа Маха. Поскольку газожидкостная среда характеризуется весьма малой скоростью звука, сопоставимой со скоростями движения газожидкостных потоков в каналах различной геометрии, то значения скорости звука в изучении этих потоков возрастают по сравнению с однофазными потоками. Нередко движение газожидкостных потоков сопровождается нестационарными явлениями, характеризующимися возникновением пульсаций давления, плотности, скорости, температур обеих фаз. Чаще всего эти явления, связанные, например, с возникновением гидравлических ударов, с вибрациями трубопроводов и другого оборудования, нарушением режима циркуляции (опрокидывание циркуляции) и теплообмена, недопустимы или нежелательны. В других случая , возникновение двухфазных течений интенсифицирует теплообмен, повышает эффективность работы некоторых элементов энергетического оборудования и их экономичность. [c.31]

Такого рода выражение для эффективной температуры при расчете теплообмена излучения в топках получило широкое распространение и в Советском Союзе при расчете топок с помош ью топочного критерия или преобразованного критерия Больцмана [c.32]

В топках со слоевым сжиганием твердых топлив, где зона сгорания по сравнению с полным размером топок пренебрежимо мала и где роль конвективного теплообмена ничтожно мала по сравнению с ро.лью радиационного обмена, метод расчета эффективной температуры с помощью критерия Пт по зависимости (1.34) вполне оправдан. [c.32]

Для расчета теплообмена в топке по формуле (5-8) прежде всего необходимо установить численное значение показателя характеризующего степень влияния на теплообмен критерия е-г/Во. Необходимо определить также вид функций 1(1/Ят) и 7И3 (Гф/Та) и установить связь между средней эффективной температурой факела Гф и определяющими ее величинами. [c.161]

В обоснование изложенной методики [56] в работе [17] было показано, что для простейшей идеализированной одномерной схемы топочного процесса средняя эффективная температура Тф/Т , являющаяся функцией топочного критерия бт/Во, может быть исключена из рассмотрения в качестве самостоятельной величины, характеризующей условия теплообмена в топках, как это и принято в [56]. [c.162]

При заданных условиях горения средняя эффективная температура факела зависит от нагрузки топки, определяемой значением критерия Больцмана Во. В этой связи задание определенных условий горения топлива исключает необходимость введения в качестве самостоятельного параметра при расчетах теплообмена в топках средней эффективной температуры пламени. В то же время изменение условий горения топлива в определенной мере может быть учтено путем введения в расчет параметра температурного поля топки, как это делается в методике расчета ЦКТИ [56 J. [c.194]

Было показано, что для химически равновесного потока расчет коэффициента теплообмена можно вести по обычным соотношениям для конвективного теплообмена, если при вычислении критериев подобия использовать эффективные значения теплоемкости и коэффициента теплопроводности. В работе [52] были определены средние значения коэффициента теплообмена, которые в 6—8 раз превышали их расчетные значения, полученные без учета вклада химической реакции. [c.35]

Анализ процесса теплообмена при поперечном обтекании пучка с проволочным оребрением показывает следующее. Во-первых, часть проволочного оребрения, которое определяет эффективность теплообмена, омывается продольно, часть поперечно, а большая часть ПОД углом, не равным 90°. Теплоазродинамический анализ [11] показывает, что для малых значений критерия Нуссельта (малый диаметр проволоки 0,5—-1 мм, невысокий коэффициент теплоотдачи от воздуха) выгоднее иметь поперечное обтекание проволок, которые составляют основную часть поверхности теплообмена. Во-вторых, при поперечном обтекании пучка часть проволочного оребрения попадает в застойные участки. В-третьих, схема движения перекрестная, а не противопоточная. [c.114]

Согласно (10-32) повышение температуры слоя приводит к необычному результату— снижению числа Нус-сельта, что в [Л. 32] объясняется более быстрым изменением с ростом ten коэффициента Хаф, чем коэффициента теплообмена Осл- Полученный результат можно объяснить методической погрешностью, связанной с выбором определяющей температуры и с оценкой критерия Нуссельта по эффективной теплопроводности неподвижного слоя, не учитывающей важную роль пристенного слоя. В этом смысле физически более верно испсиьзова-ние критерия Мпсл, оцененного по теплопроводности газа у стенки канала и по температуре пограничного слоя. Формула (10-32) так же может создать впечатление о наличии противоречия с общепризнанными представлениями о роли симплекса LID. Его увеличение до момента тепловой стабилизации может только снижать средний и более резко-локальный теплообмен. Поэтому [c.342]

Можно полагать, что комбинация оребрения и вибрации наиболее благоприятна для увеличения компактности теплообменника типа слой . Приложение вибрации к слою или к поверхности нагрева должно выбираться на основе конструктивных соображений. В первом случае можно избежать дополнительных напряжений в трубках, которые зачастую работают под давлением, а во втором — трудностей размещения виброзондов. В любом случае полагаем целесообразным а) применение вибрации лишь при виб Усл или при необходимости улучшить проточность плохо сыпучих дисперсных сред б) выявление предельных скоростей слоя и Ргкр, определяющих предельную по материалу производительность аппаратов с горизонтально расположенной поверхностью нагрева (при наличии и отсутствии вибрации) в) использование эффективных ребер, увеличивающих долю поверхности, приходящуюся на продольное безотрывное обтекание г) изучение соотношений сил (с учетом вибрационных) в виде критерия проточности (гл. 1) для выявления закономерностей изменения локальных и осредненных характеристик теплообмена. [c.358]

Большинство известных способов интенсификации теплообмена в каналах приводит к повышению гидравлического сопротивления. При этом для конкретного теплообменного устройства в зависимости от критерия оценки эффективности интенсификации положительный эффект достигается при соблюдении определенного условия между отношениями чисел Нуссельта Nu /Nu и коэффициентов сопротивления для каналов с интенсификацией (Nu, ) и без нее (Nu, ). Так, например, в [ 13] показано, что при интенсификации теппообмена в турбулентном потоке в каналах трубчатого теплообменного аппарата положительный эффект интенсификации, оцениваемый тремя различными критериями, достигается при выполнении степенной зависимости / < (Nu /Nu) . [c.123]

Таким образом, рассматриваемый способ интенсификации теплообмена в каналах отличается от других известных особенно значительным увеличением как теплообмена а /ог, так и гидравлического сопротивления / . Последнее и является его наиболее слабым местом. Выполним оценку эффективности интенсификации теплообмена с помошью проницаемого высокотеплопроводного заполнителя, используя в качестве критерия сравнение мощностей, затрачиваемых на прокачку теплоносителя в канале с матрицей и без нее при одинаковых габаритах, плотности внешнего теплового потока и одинаковой максимальной температуре стенки канала на его выходе. [c.124]

Разброс точек на рис. П-42 объясняется влиянием других факторов, например параметров газов, плотности орошения или, точнее, Re . Это положение подтверждается обработкой тех же данных в форме зависимости Ki = = / (Ror), где Ki — критерий Кирпичева, в котором коэффициент теплообмена отнесен не к полной, а смоченной, эффективной поверхности (т. е. Ki = Ki/ф, где ф — коэффициент эффективности насадки, определенный по данным И. А. Гильденблата и А. Т. Гриневича). Это хорошо видно из рис. П-43, где разброс точек значительно меньше. [c.78]

Зависимость критерия Кирпичева Ki (определенного по средпелога-рифмической разности Дг энтальпий и эффективной поверхности теплообмена) от Re при теплообмене в загруженной навалом насадке высотой слоя 0,5 м. [c.80]

Численные значения критерия Нуссельта оказались весьма низкими (Nu<2). Н. А. Шахова пришла к правильному выводу, что полученные низкие а и Nu иред-С1авляют собой лишь условные эффективные значения, обязанные прорыву значительной части газов без должного контактирования с частицами. Несколько раньше сходные предположения о прорыве части газов без теплообмена с материалом высказали Уилхелм [Л. 603], Тумей и Джонстон [Л. 567]. При этом Тумей и Джонстон сделали, однако, неоправданное, опровергаемое опытными данными безоговорочное допущение, что всегда все избыточное количество газов (сверх необходимого для минимального псевдоожижения) проходит сквозь слой в виде прерывной фазы — пузырей и ничего не упомянули о газообмене пузырей с остальным слоем. [c.278]

В случае сушки в периоде постоянной скорости, как известно, можно принимать температуру материала равной температуре адиабатического насыщения газа, входящего в слой, Ос.и = м- Нагрев частиц обычно принимается безградиентным. Лишь в случае крупных и плохо проводящих тепло частиц (Bi>l) ухудшение теплообмена из-за нал-ичия градиента температур внутри частицы стоит учитывать для шарообразных частиц поправочным коэффициентом 1/(1-Ь Bi/5) к эффективному коэффициенту теплообмена, считая по-прежнему температуру поверхности частицы. равной средней температуре частицы. В этом случае, очевидно, приходится сначала ориентировочно задаваться значением а для оценки величины критерия Био (В1 = аб(/> м). Б. И. Китаев и др. [Л. 60] рекомендуют подобный поправочный коэффициент для расчета прогрева кусков материала в слоях при ВК 10. [c.307]

После априорного выбора схемы тока и типа поверхности теплообмена регенератора оптимизацию его режимноконструктивных параметров необходимо вести в рамках общей задачи оптимизации ПТУ. Рассмотрим особенности математического моделирования, а также постановки и решения этих задач на примере регенератора паротурбинной установки, критерием качества которой служит максимум эффективного КПД. Как отмечалось выше, этот критерий, являясь частным случаем критерия минимума приведенных затрат, справедлив для широкого круга наземных стационарных, транспортных, подводных, а также космических установок с радиоизотопным источником теплоты. [c.120]

В этих формулах определение эффективной температуры с помощью формулы (1.33) оказалось неправомерным. Исследования процессов сгорания жидких и газообразных топлив и теплообмена под различным давлением в широких пределах его изменения в теплонапряягенных камерах сгорания, выполненные в лаборатории процессов горения топлив ИГИ [10, 27, 31], позволили установить характер изменения температурного максимума в зоне горения и распределения тепловых нагрузок тепловоспринимающими поверхностями (соответственно определенным режимам) и, в конечном счете, несоответствие обычного метода теплового расчета теплонапряженных топок с помощью критерия Вд фактическим данным, полученным в наших экспериментах. [c.32]

Таким образом, нельзя рассматривать интенсификацию теплообмена изолированно от затрат энергии. Определяющим критерием является эффективность процесса теплообмена при заданном (одинаковом для сопоставляемых вариантов) уровне энергозатрат на перекачивание рабочих сред через аппарат. Тогда остается наиболее рациональный путь повышения теплоотдачи — изменение формы поверхности теплообмена. Следует отметить, что, упоминаемые выше пассивные методы интенсификации теплообмена и являются практической реализацией этого пути повышения эффективности теплоотдачи. Совершенно очевидно, что изменение формы поверхности теплообмена, т.е. применение пассивных методов интенсификации, в конечном итоге приведет кувеличению скорости течения, но на совершенно другой качественной основе. [c.509]

Следовательно, эффективность данного способа тепловой защиты (отвода тепла) тем выше, чем больше теплоемкость материала с и темпе-Тал- Из теории теплопроводности следует, что чем меньше значение критерия Био В = аб/А, , тем более равномерная температура по сечению стенки и тепло без существенного запаздывания распространяется по ее сечению. Следовательно, при малых значениях критерия В максимально допустимого значения температуры (например температуры плавления) достигает одновременно как наружная, так и внутренняя поверхности стенки. По этой причине для да1шого способа тепловой защиты целесообразно использовать материалы с высоким значением коэффициента теплопроводности, что обеспечивает поглощение ими тепла равномерно по всей массе материала. Недостатком этого способа тепловой защиты является ограничение по времени воздействия тепловой нагрузки, которое с увеличением температуры газового потока и интенсивности теплообмена уменьшается. [c.428]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...