Свободное движение в большом объеме

Коэффициент теплоотдачи в условиях свободного движения в большом объеме зависит от физических свойств жидкости, температурного напора и давления. На рис. 28-1 показан график измене-, ns 3 ния коэффициента теплоотдачи воды при кипении и зависимость плотности теплового потока от [c.451]

Как указывалось выше (п. 8.2.3), теплообмен при развитом пузырьковом кипении полностью управляется своими внутренними механизмами и не зависит от скорости вынужденного движения. Однако это не означает, что вынужденное движение вообще не влияет на закономерности кипения. Прежде всего с ростом скорости течения жидкости Wq возрастает коэффициент теплоотдачи однофазной конвекции и, следовательно, при неизменной плотности потока q уменьшается перегрев стенки относительно. Это приводит к тому, что начало кипения в потоке жидкости происходит при тем больших q, чем выше скорость жидкости. Эта закономерность хорошо видна из рис. 8.5, на котором представлены сглаженные опытные зависимости q(AT), полученные одним из авторов [17]. Теплообмен происходил на омываемой потоком воды плоской пластине при давлении 3,92 бар. Кривая 1 соответствует кипению при свободном движении (в большом объеме). В условиях обтекания пластины потоком воды до начала закипания коэффициент теплоотдачи не зависит от плотности теплового потока и целиком определяется скоростью жидкости (кривые 2, 3, 4). С ростом теплового потока при постоянном а, растет температура стенки, и при некотором значении [c.355]

Расчетные формулы вследствие трудности учета конкретных условий теплоотдачи не всегда точно совпадают с экспериментальными данными. Это обстоятельство способствовало экспериментальному решению многих задач теплоотдачи в условиях свободного движения в большом объеме. Результаты экспериментальных исследований по теплоотдаче различных жидкостей (Рг 0,7 воздухом, водородом, углекислотой, водой, анилином, четыреххлористым углеродом, маслами и др. давление газов изменялось в пределах р = 0,003 7 МПа) при свободном омывании тел простейшей геометрической формы и различных размеров (высота плоской поверхности /=0,25-ь6 м, диаметры труб т = 0,015-У-245 мм диаметры шаров ш = 0,03-ь16 м) [c.310]

Рассмотренная картина движения жидкости относится к случаям, когда расположение и размеры поверхностей, замыкающих среду, на развитие свободного движения не влияют. Такое движение называется свободным движением в большом объеме. Коэффициент теплоотдачи при этом рассчитывается по следующим формулам [c.213]

НОМ случае будет больше. Теплоотдача при свободном движении в большом, объеме описывается уравнениями [c.169]

Во многих задачах конвективного теплообмена при вынужденном движении можно пренебречь силами тяжести. Очевидно, равенство сил тяжести нулю меняет механизм и математическую запись рассматриваемого процесса. При рассмотрении свободного движения в большом объеме можно пренебречь градиентом давления в жидкости. Исключение градиента давления из уравнения движения приводит к иной записи уравнения, меняется класс рассматриваемого явления. [c.158]

Тепловой поток Q при увеличении температурного напора Ai растет не беспредельно. При некотором значении Ai он достигает максимального или так называемого первого критического значения, а при дальнейшем повышении At начинает уменьшаться. До момента достижения максимального теплового потока режим кипения называют пузырьковым. Для воды при атмосферном давлении величина первого критического теплового потока составляет примерно кр1 = 1,2 10 Вт/м2 соответствующее критическое значение температурного напора Д кр1=25ч-35°С. (Эти величины относятся к условиям кипения воды при свободном движении в большом объеме. Для других условий и других жидкостей величины будут иными.) [c.104]

Интенсивность конвективного теплообмена при пленочном кипении определяется термическим сопротивлением паровой пленки. Характер движения пара в пленке и ее толщина зависят от размеров и формы поверхности нагрева и ее расположения в поле тяжести, а также от условий движения жидкости. Так, при пленочном кипении на поверхности горизонтальных труб в условиях свободного движения (в большом объеме) пар движется вдоль периметра трубы к верхней образующей и по мере накопления периодически удаляется в форме отрывающихся пузырей. Паровая пленка имеет толщину, измеряемую долями миллиметра, а движение пара в ней носит ламинарный характер. Средние [c.124]

Для воды при атмосферном давлении первая критическая плотность теплового потока составляет 1,2-10 Вт/м соответствующее критическое значение температурного напора j = = 25-г-35°С. (Эти величины относятся к условиям кипения воды при свободном движении в большом объеме. Для других условий и других жидкостей величины будут иными). [c.112]

Свободное движение в большом объеме [c.135]

Согласно [34] для случаев теплоотдачи при свободном движении в большом объеме и без изменения агрегатного состояния могут применяться (но не для жидких металлов) следующие эмпирические формулы [c.137]

Теплоотдача при свободном движении в большом объеме [c.74]

Так, в случае свободной конвекции в большом объеме, когда движение жидкости обусловлено неоднородностями плотности, возникающими за счет разности температур, критерий Nu однозначно определяется значением критерия Релея [c.135]

Таким образом, характер свободного движения среды зависит ог размеров нагретой поверхности плиты и от ее положения. Приведенные простые. примеры, конечно, не исчерпывают всех случаев свободной конвекции они являются примерами свободного движения в большом пространстве. При этом нагретая жидкость отдавала воспринятое тепло где-то вдали от горячего тела, в результате чего процесс охлаждения не влиял на процесс нагрева. Характер перемещения среды при свободном движении в малом объеме значительно усложняется. Сложность его заключается в том, что нагрев теплоносителя не отделен, как в предыдущем случае, от последующего его охлаждения. В силу близости нагревающих и охлаждающих поверхностей возникает их взаимное влияние 1на перемещение теплоносителя и на процесс теплообмена, что вообще усложняет явление свободной конвекции. Так, например, в малом объеме, представляющем собой вертикальный канал, образованный двумя стенками, поверхности которых имеют температуры и /о, перемещение теплоносителя, имеющего температуру t, будет протекать по схеме фиг. [c.284]

Из сказанного можно сделать вывод, что развитие свободного движения в ограниченном объеме намного сложнее, чем в большом объеме. Выявление закономерности движения жидкости в ограниченном объеме является весьма трудной задачей. [c.285]

Для понимания механизма теплообмена при пузырьковом кипении очень важно, что зависимость q АТ , показанная качественно на рис. 8.3 для случая кипения в условиях свободного движения (или, как говорят, в большом объеме ), сохраняется и в условиях [c.347]

ТЕПЛООТДАЧА ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ В БОЛЬШОМ ОБЪЕМЕ [c.307]

Теплоотдача при свободном движении жидкости считается в большом объеме в том случае, если свободное движение, возникшее у других тел, расположенных в этом объеме, не оказывает влияния на рассматриваемое течение. Для тела, находящегося в большом объеме, когда движение жидкости наблюдается только у его поверхности, а остальная масса остается неподвижной, можно написать систему дифференциальных уравнений конвективной теплоотдачи как для частного случая общего математического описания (17.14) (17.16) (17.22). [c.307]

Система дифференциальных уравнений теплоотдачи при стационарном свободном движении около тел, расположенных в большом объеме, формулируется следующим образом [c.307]

Числовые константы в формуле (15.51) являются размерными, поэтому величины в нее необходимо подставлять только в таких единицах рн в МПа, д в Вт/м , коэффициент теплоотдачи д получится в Вт/(м -К). Давление насыщения рв есть давление жидкой фазы, т. е pн=p величина aq соответствует кипению в большом объеме в условиях свободного движения воды. [c.402]

Наиболее простым и, вместе с тем, важным для установления общих закономерностей является кипение в большом объеме при свободном движении жидкости. На рис. 18.1 изображены зависимости коэффициента теплоотдачи а и поверхностной плотности теплового потока й = аМ от температурного напора при кипении воды в этих условиях. [c.217]

Расчет теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме в условиях свободного движения можно выполнить, воспользовавшись с.1е-дующим приближенным уравнением подобия [c.124]

При относительно высоких давлениях и малых скоростях циркуляции кр1 при кипении в трубах могут быть равны или даже меньше, чем при кипении в большом объеме в условиях свободного движения. [c.326]

Свободное движение жидкостей и газов в большом объеме вблизи поверхности горизонтальных и вертикальных плит и цилиндров [c.208]

При установившемся кипении в большом объеме в условиях свободного движения жидкости вся ее масса, исключая тонкий слой около стенки, имеет температуру [c.212]

Принято [Л. 5] различать следующие условия процесса теплоотдачи при кипении кипение в большом объеме при свободном движении жидкости, кипение в большом объеме при вынужденном движении и кипение внутри труб. [c.94]

В холодильной технике применяются как испарители кожухотрубного типа, так и трубчатые испарители. Условия кипения в меж-трубном пространстве кожухотрубных аппаратов приближаются к условиям кипения в большом объеме при свободном движении жидкости. В трубчатых испарителях агент кипит внутри труб и при этом имеет место его циркуляция. [c.94]

Кипение в большом объеме чаще всего происходит при свободном движении жидкости. Этот процесс имеет несколько характерных, отличающихся механизмом передачи теплоты и как следствие интенсивностью режимов, развитие которых зависит от условий подвода теплоты к греющей стенке. [c.232]

Анализ свободного турбулентного движения в общем несколько легче, чем анализ пристеночной турбулентности. При изучении свободной турбулентности вязкими (молекулярными) касательными напряжениями обычно можно пренебречь по сравнению с турбулентными касательными напряжениями во всем поле течения, в то время как при изучении течений в каналах (трубах) вязкие напряжения в ламинарном подслое должны учитываться (из-за затухания турбулентности вблизи стенки). В струях н следах в больших объемах жидкости градиент давления в направлении течения обычно равен нулю. [c.431]

Поясним смысл термина "стабилизация дуги . Киносъемка дуги, горящей между торцевыми электродами в большом объеме без протока газа, показала, что в результате возникновения свободной конвекции форма дуги непрерывно меняется, а места привязки дуги к электродам хаотически перемещаются по их поверхностям. В плазмотронах рабочий процесс организуют таким образом, чтобы положение дуги было стабильным в пространстве или чтобы движение дуги происходило упорядоченно. В этом смысле говорят о стабилизации дуги. [c.5]

Вначале для простоты рассмотрим теплоотдачу в процессе кипения при свободном движении в объеме жидкости, размеры которого по всем направлениям велики по сравнению с отрывным диаметром пузыря. Такой процесс кипения (для краткости) называют кипением в большом объеме. В процессе подогрева вначале нагревается слой жидкости у стенки. Когда температура этого слоя станет ран- [c.303]

Рис. 100, Кипение жидкости в большом объеме (свободное движение)

Теплообмен при кипении в условиях свободного движения определяется обычно как теплоотдача в большом объеме (теплоотдача погруженной, по преимуществу горизонтальной поверхности). Этот процесс протекает следующим образом. [c.374]

Таким образом, при кипении жидкости на поверхности нагрева в зависимости от величины температурного напора At=t — ts могут наблюдаться три различных режима т ипения. Общая картина изменения теплового потока q, отводийого к кипящей жидкости, при увеличении температурного напора At показана в логарифмической -анаморфозе на рис. 4-3. Этот график относится к процессу кипения воды при атмосферном давлении. Такой же характер зависимость q от At имеет и для других жидкостей, кипящих в условиях свободного движения в большом объеме на металлических поверхностях нагрева трубах, плитах и т. д. [c.105]

Вначале для простоты рассмотрим теплоотдачу в процессе кипения при свободном движении в обьеме жидкости, размеры которого по всем направлениям велики по сравнению с отрывным диаметром пузыря. Такой процесс кипения (д.ля краткости) называют в большом объеме. В процессе подогрева вначале нагревается слой жидкости у стенки. Когда температура этого слоя станет равной температуре насыщения, на отдельных частях поверхности нагрева начнут зарождаться и расти пузырьки пара. Достигнув размера, соответствующего они будут от[ ываться от поверхности и 11сплы-вать. Покинув слой, имеющий температуру насыщения, пузырь пара попадает в жидкость с более низкой температурой, где он конденсируется. Кипение жидкости на поверхности нагрева в условиях, когда температура жидкости вне слоя, прилегающего к поверхности, ниже температуры насыщения, называют /синением с недог-ревом. [c.258]

Теплоотдача при пузырьковом кипении в условиях вынужденной конвекции жидкости. Пусть процесс пузырькового кипения происходит в трубе, по которой течет жидкость. Вынужденное движение жидкости может привести к более интенсивной теплоотдаче по сравнению со случаем кипения в большом объеме при свободном движении жидкости. Увеличение интенсивности теплоотдачи произойдет в том случае, когда турбулентные возмущения, вызванные вынужденным движениСлМ жидкости, станут больше тех, которые вызваны пузырьковым парообразованием. [c.267]

Коэффициент теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении воды в большом объеме в условиях свободного движения зависит только от удельной тепловой нагрузки q, вт1м , и от давления насыщения. При давлениях до 4 Мн1м его можно определить по формулам [c.176]

В гравитационном поле у поверхности нагреваемого тела возникают восходящие конвективные токи элементов окружающей среды, имеющих меньшую плотность, чем среда вдалеке от тела. Если среда является неограниченной или же стенки, ее замыкающие, настолько удалены от источника тепла, что восходящие токи полностью размываются и не способны поэтому возбудить организованную циркуляцию в пространстве, то свободное движение считается происходящим в большом объеме. Соответствующее иредставление относится и к тем случаям, когда тело холоднее окружающей среды. [c.135]

По мере увеличения температуры стенки, а следовательно, и ее тепловой нагрузки, перегрев жидкости в пристенном слое увеличивается, в связи с чем равновесный размер пузырьков становится меньше. Таким образом, плотность распределеления одновременно сидящих на стенке пузырей увеличивается, как и густота заполнения жидкостного объема свободно движущимися пузырями. Это приводит к росту суммарной поверхности раздела двух фаз, а следовательно, к интенсификации парообразования. Мощным фактором, действующим в том же направлении, является многоочаговое возмущение пограничного слоя жидкости пузырями. При росте пузыря окружающая его жидкость оттесняется, после же отрыва пузыря менее нагретая жидкость устремляется к месту, где перед тем находился пузырь. Возникают пульсационные движения, которые в районе каждого центра парообразования периодически турбулизируют пристенный слой. Пока температурный напор мал, немногочисленные возмущения от отрывающихся пузырей не оказывают существенного влияния на осредненную во времени интенсивность теплоотдачи, и поэтому коэффициент теплоотдачи к кипящей жидкости может быть определен так, как будто никакого кипения и не происходит. По мере увеличения плотности теплового потока положение решительно изменяется интенсивность теплоотдачи начинает превышать уровень, отвечающий некипящей жидкости. Перемешивание жидкости вблизи поверхности нагрева из-за кипения столь энергично при больших тепловых нагрузках, что коэффициент теплоотдачи может оказаться почти независящим от того, развивается ли кипение в большом объеме или же при наличии вынужденного течения жидкости вдоль стенки. [c.165]

Знание величин движущих напоров (истинных паросодержаний) пароводяной смеси при нулевых и близких к ним выходных скоростях воды необходимо для решения ряда вопросов, в первую очередь связанных с застоем циркуляции (образованием свободного уровня) при неравномерном обогреве параллельно включенных труб и с бар-ботажом. Однако до последнего времени эти данные почти отсутствовали в частности, материалы по застою, помещенные в Нормах расчета циркуляции воды [Л. 1], базировались на экспериментальных данных по движению одиночных пузырей в большом объеме и па экстраполяции опытных данных, полученных при сравнительно больших скоростях циркуляции в трубах. Поэтому были проведены специальные экспериментальные исследования полезных напоров (истинных паросодержаний) в трубах и колонках больших диаметров в статье описаны только опыты с трубами. [c.253]

Естественная конвекция (свободное движение теплоносителя) наблюдается в больших объемах при отоплении помещений, отдаче теплоты в окружающую среду от нагретых поверхностей теплообменных аппаратов (парогенераторов, теплообменников), а также при нагревании жидкостей в больщих сосудах. Характер движения жидкости при естественной конвекции в неограниченном пространстве показан на рис. 3.3. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...