Времени постоянная конвекция

Рассмотрим теплообмен излучением между двумя параллельными пластинами (серыми телами) неограниченных размеров 1 и 2 с постоянными во времени температурами и и поглощающими способностями и а , разделенными слоем неподвижной поглощающей серой среды толщиной I. Будем считать, что переноса теплоты теплопроводностью и конвекцией не происходит. Выведем формулу для определения поверхностной плотности результирующего потока излучения pi. от пластины 1 к пластине 2 [85]. [c.295]

Рассмотрим простой случай теплообмена излучением между двумя неограниченными параллельными пластинами 1 и 2, когда угловой коэффициент равен единице. Температуры и постоянны во времени, поглощательные способности—и а . Пластины 1 и 2 разделены прозрачной средой, которая полностью пропускает любое падающее на нее излучение. Допустим, что переноса теплоты теплопроводностью и конвекцией не происходит. [c.415]

Теплообмен излучением между параллельными пластинами, разделенными поглощающей средой. Рассмотрим теплообмен излучением между двумя параллельными пластинами 1 w 2 (серыми телами) неограниченных размеров с постоянными во времени температурами Тх к Т, (7 j > Т ) и поглощающими способностями а, и а,, разделенными слоем неподвижной поглощающей серой среды а,, толщиной /. Будем считать, что переноса теплоты теплопроводностью и конвекцией не происходит. Выведем формулу для определения поверхностной плотности результирующего потока излучения 1-2 от пластины 1 к пластине 2. [c.422]

W с помощью уравнения (5-23) и номограмм можно определить собственное излучение газового объема, имеющего постоянную температуру. Если же излучающий газ окружен твердыми стенками, температура которых отлична от температуры газа, то между газом и стенками происходит процесс теплообмена. Этот процесс оказывается сложным, так как поле температур в газе обычно переменно и зависит от характера и режима движения газа и геометрической формы оболочки. Кроме того, между газом и стенкой наряду с лучистым теплообменом происходит также конвективный теплообмен, и, строго говоря, эти явления взаимосвязаны. Такой совместный перенос теплоты излучением и конвекцией часто называют сложным теплообменом. До настоящего времени простого и общего метода точного расчета сложного теплообмена не создано. [c.192]

Учитывая, что типовыми образцами из неметаллических материалов, например из полимеров, являются образцы пластинчатой и цилиндрической форм, задача об определении времени нагрева (охлаждения) таких образцов до равномерной по всей толщине температуры, необходимой при испытаниях, сводится к задаче о нестационарной теплопроводности соответственно для пластины или цилиндра. При этом можно принять, что подвод (отвод) тепла конвекцией к поверхностям образцов осуществляется при постоянных коэффициентах теплоотдачи во всем промежутке времени. [c.173]

Предположим, что жидкость занимает правое полупространство х 0 и ограничена плоской поверхностью дг=0. Гравитационное поле g выделяет направление, которое антипараллельно оси у. Будем считать, что оси х, у взаимно перпендикулярны. Вдоль направления оси у во всем полупространстве имеется постоянный градиент температур дТ(,1ду = у. Пусть ограничивающая жидкость поверхность может колебаться в собственной плоскости вдоль оси у с частотой со, а температура поверхности меняется во времени по гармоническому закону. Требуется определить возникающее при этом установившееся движение и распределение температур в жидкости. Сформулированная задача является типичной двумерной задачей совместной свободной и вынужденной конвекции и описывается следующей системой уравнений [c.252]

Многие калориметры могут измерять как энергию, так и мощность. Например, калориметры непрерывного потока предназначены для измерения средней мощности от непрерывно действующих источников или от импульсных источников, характеризующихся высоким коэффициентом заполнения (произведение ширины импульса на частоту повторения близко к единице). Другие же калориметры предназначены для определения полной энергии импульса путем измерения повышения температуры в результате поглощения энергии излучения в поглотителе с известной массой и теплоемкостью. Как и всегда в калориметрии, потери тепла в результате теплопроводности, отражения, излучения и конвекции должны быть сведены к минимуму или тщательно проконтролированы, а также должны быть известны постоянные времени, от которых зависит установление теплового равновесия. [c.113]

Обжиг. Изделия обжигают в эмалировочных печах как периодического действия, так и в конвейерных. Вследствие высокого коэффициента расширения алюминия и возможности деформации изделий при неравномерном нагреве, а также в связи с малым интервалом оплавления эмалей особенное значение имеет постоян--ство температуры по всему печному пространству. В зависимости от вида эмали обжиг производят при температуре 530—580° С. Продолжительность выдерживания изделий в печи зависит от толщины металла, свойств данной эмали, величины загрузки, конструкции печи и т. д. Обычно большую часть времени обжига занимает нагревание изделия до температуры обжига, а время оплавления покрытия составляет 2—3 мин. Общее время обжига равно 5—15 мин. При сравнительно низкой температуре обжига эмалей для алюминия изменяются условия теплопередачи от нагревательных элементов печи к изделиям в сравнении с условиями при обжиге стальных изделий. Прямое теплоизлучение начинает играть меньшую роль по сравнению с конвекцией. Поэтому в печах для обжига эмалированного алюминия необходимым условием получения равномерной температуры (отклонения от заданной не должны превышать 5°) является принудительная циркуляция нагретого воздуха в печном пространстве. [c.401]

МОЖНО минут 10, определяется запаздыванием термометра. Остальная часть интервала запаздывания определяется следующим явлением. Хотя вследствие сотрясений ампулы при образовании кристал-лов твердая и жидкая фазы находятся в состоянии, весьма близком к равновесию, все же при помещении термометра в предназначенное для него гнездо происходит небольшое отклонение от равновесия вблизи стенки гнезда. Потери тепла на нагревание термометра вызывают образование на стенке гнезда тонкого слоя твердой фазы. Так как используемая кислота не идеально чиста, то подобное отделение кристаллов от покоящейся теперь жидкости понижает чистоту жидкости в области, непосредственно примыкающей к выше упомянутому тонкому слою твердой фазы и находящейся в контакте с ним. Вследствие процесса диффузии, которому, возможно, содействует слабая конвекция внутри жидкости, состав этого жидкого слоя постепенно приближается к составу всей массы жидкости. По мере выравнивания концентраций, температура затвердевания возрастает и остается постоянной до тех пор, пока не произойдут дальнейшие изменения состава. Постоянная температура поддерживается затем в течение некоторого промежутка времени. Доказательством справедливости этих рассуждений служат поставленные 29/1Х 1941 г. опыты с термометром 618 (см. табл. 3), проведенные в условиях, отличных от нормальных. Термометр нагревали до температуры затвердевания во вспомогательной ампуле и затем быстро переносили в ампулу 15. При этих условиях затвердевало небольшое количество кислоты вокруг гнезда для термометра с соответственно меньшим изменением в концентрации загрязнений в слое жидкости, граничащем со слоем твердой фазы. В этом случае температура возрастала (в пределах нескольких десятитысячных градуса) до максимальной за более короткий промежуток времени, чем обычно. [c.379]

Зависимость суммарной обмениваемой теплоты от АТ обычно нелинейна. Так как АТ увеличивается, доля теплоты, передающаяся через термическое сопротивление путем электропроводности, будет линейно расти с АТ, а зависимость доли теплоты, обмененной путем излучения и конвекции, от АТ сильнее, чем линейная. Таким образом, относительные доли различных механизмов переноса теплоты зависят от температурно-временного режима, в котором находится образец (предполагается, что температура оболочки калориметра постоянна или меняется известным образом). Следовательно, градуировочный коэффициент зависит от АТ. Это обстоятельство имеет практическое значение точная градуировка калориметра возможна только в том случае, если она проводится в строго таком же температурно-временном режиме, как и сам эксперимент. Только при этом условии вклад различных механизмов теплопереноса при градуировке и измерении будет одинаков, и доля теплоты, протекающая через сопротивление и измеряемая как разность температур, будет способствовать полной теплоте реакции. [c.120]

Опыт расчетов показывает, что явления, продемонстрированные на этой модельной задаче с постоянной скоростью конвекции, возникают также и в нелинейных задачах. Таким образом, в практических расчетах всегда имеется возможность расчленения решения по временным шагам (Лилли [1965]), когда развиваются два несвязанных расчлененных решения, чередующихся на каждом шаге. Заметим, что, поскольку ( / / — О, изменение временного шага не приведет к изменению двух расчлененных решений Лилли [1965] указал, что такая неустойчивость , связанная с расчленением решения по временным шагам, по всей видимости, развивается при приближении к стационарному состоянию. Автор настоящей книги также сталкивался с этим явлением в случае уравнений для плоского течения даже при наличии вязкости. При решении задачи об обтекании обратного уступа за счет вязких членов (которые не могут быть рассмотрены с помощью схемы чехарда , см. разд. 3.1.7) возникла тенденция свести воедино два расчлененных решения, но при приближении к стационарному состоянию расчлененные решения развивались даже при столь малом значении числа Рейнольдса, как Ке = 100 2). [c.94]

При осевом вдуве горячая струя непосредственно воздействует на зеркало жидкости, над уровнем которого устанавливается максимальная температура газа по высоте сосуда, что соответствует области растекания струи при ее ударе о зеркало. Воздействие струи интенсивно перемешивает газовую подушку, по высоте которой практически устанавливается постоянная температура до слива. Сразу с подачей горячего газа идет прогрев пристенной области, формирующейся кольцевой полуограниченной струей у стенки (вследствие растекания по зеркалу и отражения у стенок осесимметричной струи). Прогрев пристенной области тем интенсивнее, чем ближе сечение к зеркалу жидкости. Более интенсивный прогрев стенки в сечениях, непосредственно лежащих у зеркала жидкости, объясняет полученные значения К = 5,46. .. 18,93 (для х/ ) = 1,3. ... 1,7), которые превышают значения для слоев, лежащих выше, К = 2,56. ... 13,53 (для х/О = 0,6. .. 1,2) (рис. 8.12). Значения К тем больше, чем раньше рассматриваемый момент времени. Действительно, в процессе первой стадии эксперимента с ростом давления падает дальнобойность струи, в последующие моменты времени в пристенной области возникает гравитационная конвекция, направленная вниз. Все это противодействует воздействию струи на стенку, и теплоотдача уменьшается. Теплоотдача на стенке интенсифицируется влиянием струи тем интенсивнее, чем больше расход газа Оьо и выше уровень жидкости (меньше х О). [c.214]

Рассмотрим широко известную модель температурного расслоения Кларка. Температурное расслоение жидкости вызывается происходящим в результате естественной конвекции движением нагретой жидкости вдоль боковых стенок бака наверх и вдоль поверхности раздела. На поверхности раздела жидкость течет по направлению к центру бака, смешиваясь с ненагретой жидкостью. Затем нагретая жидкость проникает внутрь бака. Глубина проникновения увеличивается по времени, она называется толщиной слоя температурного расслоения. Предполагается, что течение жидкости вдоль стенок может рассматриваться как течение в пограничном слое. В сечении д = О (рис. 8.14) начинает развиваться пограничный слой, толщина которого б увеличивается по высоте. Затем этот слой пересекается с нижней границей слоя температурного расслоения А (т) и перемещается с этим слоем в область V (т). Основная масса жидкости, которая не затронута перемешиванием, сохраняет свою начальную постоянную температуру. [c.218]

При турбулентном (вихревом) режиме макрочастицы теплоносителя движутся хаотически, лишь в среднем сохраняя направление движения потока. Их скорость постоянно меняется и в пространстве, и во времени. Поэтому всегда следует различать мгновенную локальную и средне массовую скорости. Именно последняя используется в инженерных расчетах в качестве основной характеристики движения. При хаотическом перемещении макрочастиц в поперечный теплообмен включается и конвекция, поэтому всегда интенсивность процесса в этом случае гораздо выше, поскольку пульсационный перенос тепла обычно во много раз больше, чем передача его теплопроводностью. [c.100]

Для схемы Лагранжа (при отсутствии конвективных членов) можно получить рекуррентное соотношение, аналогичное выражению (8.35). Для введения конвекции в это уравнение, характе-ризуюш,ее нестационарный режим, во многих задачах диффузии можно предположить, что для малого At диффузия не зависит от конвекции и матрицы в уравнении (8.35) постоянны. Конвекция впоследствии вычисляется в предположении, что в каждом элементе находится фиксированная масса жидкости, и ее движения определяются в пределах временного шага по распределению скорости. [c.233]

Выну/кденная конвекция кипящей воды в вертикальных каналах широко используется для охлаждения ядерных реакторов и других высоконапряженных теплогенерирующих систем. Одним из наиболее важных факторов, ограничивающих теплонапряжен-ность таких систем, является критический тепловой поток. Критические условия характеризуются резким уменьшением теплоотдачи от нагретой поверхности, что может привести к повреждению этой поверхности. До недавнего времени большая часть экспериментальных исследовании, посвященных этой проблеме, была направлена на испытание секций с постоянным но длине тепловым потоком. Следовательно, большое количество имеющихся экспериментальных данных, строго говоря, не может быть непосредственно использована для расчета реакторов, так как распределение теплового потока в реакторах является неравномерным. Кроме того, немногочисленные данные, полученные для случая неравномерного теплового потока, показывают, что критический тепловой поток в подобных условиях может оказаться существенно ниже, чем для постоянного по длине теплового потока, при одинаковых гидродинамических условиях. Таким образом, проведенное экспериментальное и аналитическое исследование [1] было предпринято с целью определения влияния аксиальной неравномерности теплового потока на критический тепловой поток в пароводяных смесях. [c.213]

Пусть какое-либо тело относительно небольших размеров, состоящее из xopoHJO проаодян его тепло металла (например из красной меди), охлаждается в камере, наполненной воздухом, причем стенки камеры все время поддерживаются при постоянной температуре t(° ), равной температуре воздуха. Меняющуюся со временам температуру тела обозначим fJ (°С). Предположим, что движение воздуха к камере сохраняет определенный характер, так что характер конвекции вокруг тела псе [c.195]

СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ — полное количество лучистой энергии Солнца, падающее вне атмосферы Земли на площадку единичной площади, расположенную перпендикулярно солнечным лучам на ср. расстоянии от Земли до Солнца (1 а. е.). В СИ С. п. равна (1369 14) ВтУм . В нач. 1980-х гг. была обнаружена переменность С, п, с амплитудой 0,1—0,2%, связанная с солнечным циклом. Позже обнаружены вариации С. и. с меньшими характерными временами (вплоть до часов). Уменьшение С. п. связано с появлением на Солнце очень больших групп пятен, слабое увеличение — с солнечными факелами. Появление на диске Солнца пятен и факелов объясняет лишь 50—70% всех наблюдаемых вариаций С. п. Возможными причинами циклич. переменности С. п. могут быть также изменения магн. полей вне активных областей, эффективности конвекции диаметра Солнца и т. п. Звание солнечной постоянной необходимо для решения ряда проблем астрофизики, геофизики, экологии и др. разделов естествознания. [c.580]

Одномерные неравновесные модели. В области теплообмена в закризисной зоне впервые одномерная модель была использована в работе В. Ла-верти и В. Розенау [4.42]. В дальнейшем она получила широкое развитие в ряде работ [4.43—4.56]. Авторы [4.42] предположили, что процесс теплопередачи происходит в два этана сначала тепло передается от стенки к перегретому пару и каплям жидкости, бомбардирующим поверхность нагрева (первая ступень), а затем конвекцией от потока перегретого пара к основной массе капель жидкости (вторая ступень). В этих моделях считается, что всепараметры пара и жидкости меняются лишь по длине канала и во времени, но постоянны по сечению. Для этого вводится понятие среднерасходных скоростей пара г >п и жидкости и>з и среднемассовых энтальпий пара hn и жидкости h . Температура раздела фаз обычно принимается равной температуре насыщения Тн- [c.161]

При составлении этого уравнения приняты допущения, что теплопотери лучеиспусканием и на нагрев рядом расположенных агрегатов пренебрежимо малы, а также, что текущие средние температуры двигателя и температура стенки двигателя достаточно близки и поэтому обозначаются одним символом t. Первый член правой части уравнения не зависит от времени подвода теплоты. Второй член — потери конвекцией aF i — toKf) — в процессе повышения температуры двигателя возрастает, так как возрастают i и разность (i — (oKp). Если тепло подводится в режиме межсменного подогрева, то / остается постоянной, т. е. dt—0 и Сдв = 0. [c.339]

Расш,епитель пучка и блоки обратных отражателей необходимо защитить от вибрации и нерегулярных возмущений во время измерений (т. е. от прогибов пола или конвекции воздуха после прохождения пучков). Постоянный тепловой дрейф допустим, если измерения проводятся быстро и симметрично, хотя подсчет колец высокого порядка занимает слишком много времени, ибо кольца исчезают, если газ напускается быстро. Поэтому запись ведется по нескольким каналам, предпочтительно по четырем, что позволяет идентифицировать числа Ni без такого подсчета. Чтобы облегчить определение Ni, измеряют температуру Т и давление Р газа, для чего удобно пользоваться термопарами и ртутным манометром. Величины измеряют по ленте самописца. Точность определения Г, Я и 8г должна удовлетворять неравенству (3.98). [c.96]

Рассмотрим теплообмен излучением между двумя параллельными пластинами (серыми телами) неограниченных размеров 1 и 2 (рис. ХП1-8) с постоянными во времени температурами Гх и (Гх > Га), с поглощательными способностями Лх и Ла, разделенными прозрачной средой, т. е. такой, которая полностью пропускает любое падающее на нее излучение. Будем считать, что переноса теплоты теплопроводностью и конвекцией не происжодит. [c.329]

Пусть реагирующая среда заполняет плоский вертикальный слой, границы которого X = И поддерживаются при постоянных одинаковых значениях абсолюгной температуры 0. Тепловыделение в объеме жидкости и теплоотдача через стенки канала приводят к неоднородности температуры и возникновению конвекции. Уравнения конвекции запишем в безразмерной форме, выбрав в качестве единиц расстояния И, времени скорости [c.188]

Можно думать, что даваемое (3.159) значение Я =1, отвечающее границе устойчивости, является приемлемым лищь в крайнем случае, но в действительности это значение даже весьма желательно, если решение исходного дифференциального уравнения не является затухающим. В самом деле, уравнение конвекции (3.144) при отсутствии вязкости и постоянном и выражает тот факт, что произвольное начальное распределение функции 0) просто сдвигается со скоростью конвекции ы значит, для любого сдвига т по времени решение этого уравнения имеет вид [c.88]

На рис. 11-1 схематично изображен процесс анализа газовой смеси с применением проявительной газоадсорбционной хроматографии. Поток газа-носителя (подвижная фаза) непрерывно, с постоянной скоростью пропускается через разделительную колонку, содержащую неподвижную фазу с большой поверхностью. Проба исследуемой смеси (для простоты считаем, что в пробе содержатся компоненты А, Б я В) в какой-то момент времени через дозирующее устройство вводится в лоток газа-носителя. Различие в физико-хи-мических свойствах отдельных газов, входящих в состав пробы, вызывает различие в скоростях их передвижения через разделительную колонку. Первоначально зоны, занятые компонентами А, Б и В, взаимно перекрываются, затем по мере их продвижения вдоль разделительной колонки процесс завершается разделением компонентов на ряд отдельных полос, представляющих собой бинарные смеси каждого из компонентов с газом-носителем, разделенные между собой зонами чистого газа-носителя. Первым покидает колонку газ, имеющий наименьшие сорбционные способности, в связи с чем он первым десорбируется с поверхности сорбента, последним— газ, наиболее хорошо сорбирующийся в данной неподвижной фазе. Вследствие диффузии, конвекции и замедленного обмена между фазами каждый движущийся компонент образует концентрационный профиль, который в хорошем приближении может быть описан гауссовским законом распределения. Этот профиль фиксируется детектором в виде функции времени и представляет собой хроматографический пик. [c.204]

Проводились измерения амплитуды колебания температуры Ь Т в слое жидкости по высоте (фиг. 8). Жидкостью являлся расплав системы СЬВО-МоОз, диаметр тигля 80 мм, высота слоя 4 = 40 мм, к = 3,у=7 Ю Гц, зонд перемещался по вертикали на расстоянии 7 = 35 мм от оси тигля. Видно, что средняя по времени температура в вертикальном сечении имеет типичный для свободноконвективной ячейки 8-образ-ный профиль. Между тем (2.7) подразумевает постоянную среднюю по времени температуру Го. Расхождение вызвано, во-первых, существованием в реальности термокапиллярной конвекции, не рассматриваемой в модели во-вторых, наличием боковых стенок тигля в-третьих, влиянием базового градиента температуры. Эти три фактора приводят к изменению профилей скорости и температуры от расчетного. [c.49]

При изменении начальной температуры в пределах Т - Т. = 0.1-10 К (соответствует 3.3 10 -3.3 10" ) основные черты околокритического тепломассопереноса сохраняются. На фиг. 6 приведено время развития конвекции х, которое определялось по максимальному значению К (маркерами отмечены расчетные точки), а также временные масштабы "поршневого эффекта" Хр и тепловой диффузии x , вычисленные по (2.2) время дано в секундах. Видно, что при приближении к критической температуре Хр уменьшается, Xj растет, а х. меняется незначительно, т.е. формирование конвективной струи происходит практически независимо от близости к критической точке. Последнее обстоятельство соответствует результатам экспериментов по теплообмену в околокритических средах, проведенных на аппаратуре ALI E-1 в земных условиях, согласно которым головная часть струи, восходящей от нагревательного термистора, распространяется с почти постоянной скоростью, слабо зависящей от Т - Т. [26]. Таким образом, в малой околокритической окрестности [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...