Теплообмен при нестационарном режиме

ТЕПЛООБМЕН ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ [c.89]

Значительное развитие теории теплообмена, вопросов тепло- н массообмена достигнуто благодаря трудам советских ученых. Большое влияние на это развитие оказали труды А. В. Лыкова и его школы. С помощью их работ получили значительное развитие самые различные вопросы теории теплообмена (теплопроводность, теплообмен при нестационарных режимах, конвективный теплообмен н др.). [c.9]

ТЕПЛООБМЕН В ТРУБАХ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ [c.353]

В последнее время большое внимание уделяется изучению конвективного теплообмена при нестационарном режиме. Интерес к этой проблеме возник главным образом в связи с задачами регулирования и управления теплообменными аппаратами, работающими с высокими тепловыми нагрузками. В качестве примера можно назвать ядерный реактор. Управление реактором требует знания его характеристик не только при стационарном, но и при переходных режимах (пуск, остановка, изменение мощности), а также режимах, возникающих при авариях (например, уменьшение или прекращение подачи теплоносителя вследствие повреждения насоса). Одним словом, важно знать поведение аппарата в динамике. Естественно, что для этого необходима разработка методов расчета процессов теплообмена в каналах системы охлаждения реактора при нестационарных режимах. [c.353]

В других случаях принцип действия теплообменного аппарата или связанного с ним устройства для подачи теплоносителя предопределяет работу аппарата при нестационарном режиме. Примером могут служить некоторые типы регенеративных теплообменников, а также аппараты, в которые теплоноситель подается от поршневых насосов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания и т. п. [c.353]

С точки зрения причин, порождающих нестационарность, задачи конвективного теплообмена при нестационарном режиме можно подразделить на три группы. К первой группе относятся задачи, в которых течение жидкости стационарно, а тепловые граничные условия изменяются во времени (см. 17-2, 17-3 и 17-4), ко второй — задачи о теплообмене при нестационарном течении и постоянных во времени граничных условиях ( 17-5 и 17-6) третью группу составляют задачи, в которых нестационарны и течение жидкости, и тепловые граничные условия ( 17-7). [c.354]

Под сопряженными задачами в теплообменных аппаратах понимают совместное рассмотрение теплообмена в стенке аппарата (теплопроводность) и в теплоносителе. Оказывается, что температурное поле в стенке и ее физические свойства влияют на конвективный теплообмен однофазного и двухфазного теплоносителей при"нестационарном режиме. Аналогичная ситуация возникает при нестационарном лучистом теплообмене стенки. Эти вопросы представляют совершенно неизученную проблему. [c.345]

Во второй части излагаются законы теплопроводности при стационарном и нестационарном режимах, основы теории подобия и конвективный теплообмен, излучение, а также основы расчета теплообменных аппаратов. Здесь же даются сведения о тепло- и массообмене во влажных коллоидных, капиллярно-пористых телах. [c.4]

В качестве примера аналитического метода расчета теплообмена при нестационарном переходном режиме рассмотрим плоскую однослойную пластину, выполненную из однородного материала теплопроводностью X. Примем, что длина и ширина пластины весьма велики по сравнению с ее толщиной, вследствие чего теплообменом с торцов можно пренебречь. Будем считать, что температура среды, омывающей пластину, постоянна, а взаимодействие тела со средой описывается уравнением [c.373]

При расчете нестационарных режимов работы теплообменных аппаратов необходимо учитывать, что во времени меняется и температура стенки, а следовательно, стенка либо аккумулирует часть тепла, идущего от горячего теплоносителя, й идет ее нагрев, либо отдает дополнительное тепло хо- [c.229]

Б обоих случаях температура стенки цилиндра определяется главным образом ее теплообменом с паром. При пуске происходит нестационарный теплообмен с очень малой отдачей тепла от стенок изоляции или во внешнюю среду. При установившемся режиме будет иметь место стационарный теплообмен, причем проходящий поток тепла равен потере его во внешнюю среду. [c.51]

В книге дается систематическое изложение методов экспериментального исследования наиболее важных вопросов теплообмена. К ним относятся вопросы теплопроводности при стационарном и нестационарном режимах конвективный теплообмен жидкости в одно- и двухфазном состояниях вопросы теплообмена излучением и теплопередачи в теплообменных аппаратах. [c.2]

Электронный калориметр может найти широкое применение для решения различных вопросов, связанных с теплообменом как при стационарном, так и при нестационарном тепловом режиме. [c.150]

В зависимости от условий работы теплообменного аппарата возможны два случая теплообмена при стан-ционарном и нестационарном режимах. [c.299]

Теплообмен при движении газа через неподвижную насадку в условиях нестационарного режима [c.303]

Во всех примерах отсутствовал начальный теплообмен. Рассмотрим закон Q(Fo) = + (е Р° —1) (рис. 4.7). При наличии начального теплообмена уменьшается влияние нестационарного режима на теплообмен, которое зависит от относительного уровня начального теплообмена. В данном случае [c.97]

К нестационарным режимам работы теплообменного аппарата будем относить главным образом процессы, при которых во времени меняются расход теплоносителей (за счет давления или скорости) и их температура на входе в теплообменный аппарат. В этих процессах существенным является то, что во времени меняется и температура стенки, а следовательно, стенка либо аккумулирует часть теплового потока, идущего от горячего теплоносителя (нагрев стенки), либо сообщает дополнительное тепло холодному теплоносителю (охлаждение стенки). Поэтому необходимо записать систему трех уравнений энергии (для обоих теплоносителей и для стенки). Для теплоносителей это будет уравнение (1.18), для стенки—условие равенства тепловых потоков, воспринятого материалом сгенки и [c.171]

Цель теплового расчета заключается в определении основных габаритных размеров и температурного состояния выбранной конструктивной схемы теплообменного аппарата, исходя из заданных условий. Обычно задаются тепловой поток, расходы теплоносителей, их температуры, допустимые гидравлические потери, допустимые габаритные размеры или масса и др. в зависимости от конкретного назначения теплообменного аппарата. Как правило, окончательная конструктивная схема теплообменного аппарата выбирается в результате теплового и гидравлического расчетов различных ее вариантов и их сравнительного анализа с учетом требований, предъявляемых к объекту в целом. При этом расчет теплообменного аппарата производится на номинальный режим, а затем расчетом проверяется его работа на других режимах, включая в ответственных случаях и нестационарные режимы работы. [c.339]

Расчет теплового режима системы тел с лучистым теплообменом. В ряде случаев расчет результирующих потоков излучения необходимо проводить в рамках общего анализа теплового режима системы тел, при котором задаются мощности источников теплоты, действующих в них, а температуры тел подлежат определению. В главе 1 была приведена одна из возможных постановок такой задачи при допущении о равномерности температурных полей входящих в систему тел. Система нестационарных уравнений теплового баланса для определения среднеобъемных температур Г с учетом лучистого теплообмена имеет вид [c.181]

Нестационарный теплообмен в пучке витых труб исследовался при постоянном массовом расходе и изменении тепловыделения в стенках труб пучка. Тепловыделение в пучке изменялось скачкообразно, причем в случае его увеличения в начале процесса оно отсутствовало = 0), а при уменьшении — выключалось в начале процесса полностью, т. е. <7 = = 0. Изучалось несколько режимов с плавным изменением тепловыделения в пучке. [c.219]

Изучение тепловых режимов различных типов двигателей выдвинуло задачу разработки методов исследования температурных полей газовых потоков с переменными скоростями или плотностями. Применение для этой цели контактных методов измерения температур выдвинуло новую проблему учета влияния термической инерции термоприемников на результаты измерения нестационарных температур в условиях меняющегося теплообмена. Если в условиях постоянного теплообмена методы учета этого влияния можно считать разработанными, то при переменном теплообмене этот вопрос остается до сего времени совершенно неисследованным. [c.241]

Таким образом, можно считать (в пределах точности опытов) установленным, что при охлаждении трубопроводов в стержневом режиме несмотря на высокие темпы охлаждения стенки теплообмен в процессе нестационарного охлаждения изменяется квазистационарно. Вместе с тем, в случае охлаждения длинных или сложных магистралей, когда расход охладителя может существенно увеличиваться в процессе охлаждения, требуются специальные исследования влияния нестационарности расхода на теплоотдачу. [c.205]

В 20-е годы развитие учения о теплообмене в СССР возглавил академик М. В. Кирпичев, школа которого заложила основы теории подобия и ее приложения к вопросам теплопередачи. Советскими учеными были разработаны оригинальные и эффективные способы расчета процесса теплопроводности с помощью теории регулярного режима и метода элементарных балансов были предложены расчет конвективного теплообмена по методу теплового пограничного слоя, расчеты теплопередачи при кипении жидкостей и конденсации паров, расчеты различных случаев теплопередачи и, в частности, теплоотдачи перегретого пара при высоких давлениях, расчеты взаимной облученности тел в задачах радиационного теплообмена. Были разработаны также оригинальные методы экспериментального изучения процессов теплоотдачи и теплопроводности различных жидкостей, газов и водяного пара, определены их коэффициенты теплопроводности при высоких давлениях и температурах, составлены таблицы водяного пара и других рабочих веществ и разработаны нормы теплового расчета паровых котлов. Были разработаны также вопросы нестационарной теплопроводности, исследованы явления теплопередачи в двигателях внутреннего сгорания и теплообмена при изменении агрегатного состояния теплоносителя. [c.8]

С расчетами нагревания и охлаждения тел часто приходится иметь дело в различных отраслях техники. Эта задача встречается, например, при нагревании или остывании стен помещения, обусловленном неравномерностью работы систем отопления, при тепловой обработке различного рода материалов и изделий в нагревательных печах. В этом случае основным рабочим режимом является нестационарный, при котором определяют время, необходимое для прогрева материала до требуемой температуры, или температуру, до которой изделие нагревается в течение известного промежутка времени. В промышленности строительных материалов нестационарный теплообмен фактически сопутствует всем процессам, связанным с нагреванием и охлаждением материалов и изделий, а также процессам, происходящим при прогревании ограждений во время пуска тепловых установок, при аккумулировании теплоты обмуровками периодических печей, подачи вагонеток туннельных печей и т. п. В туннельных печах, предназначенных для термической обработки массовой продукции (кирпич, черепица и т. д.), обжигаемые изделия устанавливают на вагонетки, которые, перемещаясь вдоль печи, соприкасаются с газами различной температуры. [c.294]

Различают четыре вида условий однозначности геометрические, физические, граничные и временные. Геометрические условия отражают форму и размеры тел или их поверхностей, участвующих в теплообмене. Физические условия характеризуют физические свойства участвующих в теплообмене тел. Граничные условия определяют особенности проте кани5т явлений на границах изучаемой системы. Временные условия определяют начальное состояние системы и изменение граничных условий во времени. Временные условия задаются только при нестационарном режиме теплообмена. [c.265]

По аналогии с методами обобщения опытных данных по нестационарному конвективному теплообмену в каналг1х при турбулентном режиме течения [24] можно полагать, что в общем случае экспериментальные данные по нестационарному коэффициенту перемешивания можно представить в виде следующей критериальной зависимости [c.151]

Установка может быть использована и для исследования коррозии металлов, применяемых для изготовления аппаратов химических производств, работающих с водными средами. Следует иметь в виду, что при коррозионных испытаниях в данной установке нельзя смоделировать и воспроизвести условия для исследования влияния на кинетику коррозии температурного-градиента по высоте стенки. Невозможность учета влияния процесса массопередачи, например конденсации, на скорость коррозии также несколько онижает экспериментальную ценность установки. Достоинством установки является возможность проведения коррозионных исследований (после небольшой модернизации) при нестационарном теплообмене, т. е. при проведении тепловых процессов, обусловленных изменением температуры металла до момента полного выравнивания с температурой окружающей среды. Нестационарный теплообмен характерен для периодов пуска, простоев, изменений технологических режимов работы аппаратов, его влияние на коррозионное разрушение редко поддается учету. [c.197]

Обычно ДЛЯ РВП теплообмен между газовоздушной средой и набивкой происходит в нестационарном режиме. При этом значение температуры в любом сечении при ус-тановившем1СЯ режиме циклически повторяется, т. е. соблюдаются условия периодической стационарности. Такой режим работы характеризуется тем, что температура набивки в начале периода нагрева газами равна температуре набивки в конце периода охлаждения воздухом. В период разопрева или охлаждения температура набивки в каждом сечении за цикл изменяется по определенному закону. [c.210]

В режиме o-q = onst при разогреве повышается амплитуда деформации В(, и возрастает тепловыделение. Теплоотвод с поверхности разогретого образца происходит по закону Ньютона — Рихмана [23], а теплоприход из-за превращения механической энергии в тепловую (внутренний источник тепла) в линейном приближении описывается уравнениями (1.3.13) и (1.3.14). Графически связь между напряжением о и деформацией е при гармоническом режиме в этом случае изобразится замкнутой эллиптической петлей, площадь которой пропорциональна механическим потерям цикла и поэтому носит название гистерезисной петли (рис. 3.3.9). Фактические законы для нелинейных вязкоупругих систем и при нестационарном теплообмене, когда коэффициент теплоотдачи а — функция температуры и других условий теплообмена, оказываются сложнее. Однако качественно явление сохраняет тот же характер, что и для рассматриваемого простейшего случая, который наблюдался при гармоническом нагружении пластмасс С. Б. Ратнером и В. И. Коробовым [412] и иллюстрирован на рис. 3.3.10. [c.163]

Нестационарный, циклически изменяющийся режим движения потока рабочего тела вызывает серьезные трудности при проектировании теплообменных аппаратов для двигателей Стирлинга. В большинстве случаев работа обычных промышленных теплообменников рассматривается при установившемся режиме движения потока с относительно медленно изменяющимися параметрами. Иная картина наблюдается в двигателях Стирлин , где режим течения рабочего тела нестационарный. Такой режим характеризуется значительными изменениями давления, плотности и скорости потока, направление которого за цикл изменяется дважды. Эти обстоятельства существенным образом усложняют проектирование регенераторов и других теплообменных аппаратов для двигателей Стирлинга. [c.98]

При малых периодах пульсаций, большой и нестационарной частоте вращения мелких частиц, при быстролетучих и кратковременных процессах (прогрев и воспламенение частичек топлива и пр.) характерное время может оказаться порядка Ткр. Впервые теплообмен в этих своеобразных условиях был изучен Б. Д. Кацнельсоном и Ф. А. Тимофеевой диффузионным методом (Л. 153], а затем Л. И. Кудряшевым и А. А. Смирновым аналитически и экспериментально (методом регулярного режима). В связи с формированием теплового пограничного слоя тепловой поток q , передаваемый от поверхности частицы в пограничный слой (или в обратном направлении), больше (или меньше) теплового потока доб, проникающего из пограничного слоя в ядро потока. Поэтому предложено различать коэффициенты теплоотдачи от поверхности частицы ап и от поверхности. пограничного слоя в объем потока аоб- При этом показано, что п>аоб тем значительнее, чем меньше критерий гомохронности. Согласно данным [Л. 153] в записи С. С. Кутателадзе [c.160]

Выполненное обобщение опытных данных позволило предложить зависимость для расчета нестационарного эффективного коэффициента диффузии для режимов работы теплообменных аппаратов и устройств, связанных с уменьшением тепловой нагрузки до нуля, а также при переходе с одного режима работы на другой с меньшей тепловой мощностью. Эта зависимость может быть использована для замыкания системы дифференциальных уравнений, описывающих нестациот парный тепломассоперенос в пучках витых труб для рассмотренного типа нестационарности. [c.174]

Исследование нестационарных температурных полей теплоносителя в пучках витых труб с целью определения эффективных коэффициентов диффузии АГд при увеличении и уменьшении расхода теплоносителя первоначально было проведено с быстрым изменением расхода на 12%. В этом случае исследования имеют в большой степени методический характер, так как позволяют наметить пути дальнейшего изучения процесса нестационарного тепломассопереноса для рассматриваемого типа нестационарности, имеющего большое практическое значение при эксплуатгщии теплообменных устройств. Действительно, в процессе работы теплообменного оборудования возможны флюктуации расхода теплоносителя при пос-тоянной мощности тепловой нагрузки, а также перевод аппарата с одного режима работы по расходу теплоносителя на другой. [c.174]

Предсказание возможности выпадения конденсата или образования гидратов в газопроводе, а также зон, в которых могут иметь место этг явления, требует, конечно, достаточно надежного расчета всей газотермодинамической картины в трубопроводе с учетом трения, нестационарно- сти и неизотермичности процесса, обусловленной в большой мере теплообменом с внешней средой, а при более тонком подходе к проблеме — и многокомпонентности состава природных газов, т, е. раздельного рассмотрения термодинамического состояния каждой фракции. Фазовые превращения оказывают обратное влияние на температурный и гидравлический режимы в газопроводе, и оценка этого влияния также важна для полного представления о газотермодинамическом процессе в нем. Учет [c.738]

Специальные исследования для выяснения влияния нестационарности дТго1дх) на теплообмен в этой области стержневого режима не проводили. Вследствие больших тепловых потоков темп охлаждения стенки в неавтомодельной области больше, чем в автомодельной, в описываемых опытах дТг,-1дх 100 К/с. Максимальное значение параметра кто, рассчитанное по удвоенной толщине пленки пара, находится в пределах от 1 до 2. Прп таких низких значениях кго, видимо, нельзя ожидать заметного влияния нестационарности даже при больших значениях температурного фактора. О том, что и в неавтомодельной области нестационарность не влияет на теплоотдачу, косвенно свидетельствует тот факт, что разброс опытных точек при их обобщении по уравнению (7.83) не превышает разброса точек в автомодельной области, где отсутствие влияния нестационарности доказано экспериментально. [c.205]

Таким образом, при значениях М < 0,1 тепловые потоки при неста-дионарном режиме можно рассчитывать, исходя из предположения, что процесс теплообмена является ква-зистационарным. В частности, при значениях сйтг=90 и 270° пульсаци-онная составляющая скорости равна нулю. Следовательно, средняя скорость нестационарного потока при этих значениях времени будет такой же, как и при стационарном течении. Поскольку теплообмен в данном случае квазистационарен, то при сот —90 и 270° тепловые потоки, рассчитанные для нестационарного случая, и в квазистационарно.м приближении совпадают. [c.379]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...