Температурное поле. Тепловой поток

Очевидно, что в случае стационарного температурного поля тепловой поток, проходящий через поверхности одинаковой площади А, будет для всех слоев одним и тем же. [c.281]

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ. ТЕПЛОВОЙ ПОТОК [c.166]

Условия (1-50) и (1-51) обеспечивают подобие процессов свободной конвекции, т. е. подобие температурных полей, тепловых потоков и скоростей в геометрически подобных системах. При соблюдении этих условий определяемое число подобия — число Нуссельта Nu в таких системах оказывается одним и тем же [c.42]

Так как при стационарном температурно.м поле тепловой поток Q, проходящий через многослойную стенку, одинаков для каждого слоя, то можно воспользоваться уравненном (16.15) и записать для первого, второго и третьего слоев [c.169]

Путем интегрирования (аналитическими или численными методами) дифференциального уравнения теплопроводности Фурье при заданных краевых условиях находят температурное поле в рассматриваемой области 4=1 х, у, г, т) и вычисляют затем векторное поле теплового потока [c.17]

Условия (2-48) и (2-49) обеспечивают подобие процессов сво- бодной конвекции, т. е. подобие полей температурных напоров, тепловых потоков и скоростей в геометрически подобных системах. При выполнении этих условий определяемый критерий — критерий [c.54]

Теоретически определение интенсивности теплоотдачи, а следовательно и коэс х )ициента а, требует знания (см. формулу 4-10) градиента температуры, который устанавливается в среде, омывающей стенку, в месте их непосредственного соприкосновения. В свою очередь знание этого градиента обусловлено решением задачи о всем температурном поле в потоке. Между тем даже в простейшем варианте изотермической теплоотдачи , когда гидродинамическая сторона задачи отделяется от тепловой, точные теоретические решения, требующие интегрирования систем нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, доводятся до конца лишь в немногих случаях. По этой причине исключительно большое практическое применение получили приближенные решения. Прежде всего здесь имеются в виду те, которые основываются на теории пограничного слоя. Напомним, что при турбулентном переносе тепла точные теоретические решения вообще исключаются, поскольку до настоящего времени неизбежен полуэмпирический подход к построению математических основ такого рода переноса. [c.103]

Более детальное представление о температурном поле и поле тепловых потоков можно получить, решая уравнение (10.35) путем последовательных приближений. [c.191]

Итак, имеется изотропный бесконечный цилиндр с тепловыделяющим элементом. В начальный момент времени то = 0 на цилиндрической поверхности г =г действует мгновенный источник тепла мощностью q. Внешняя поверхность цилиндра поддерживается при постоянной температуре = 0. Внутри цилиндра при распространении теплового потока происходит поглощение тепла, принятое в каждом данном слое пропорциональным температуре этого слоя. Найдем температурное поле и потоки тепла при фиксированных значениях гy для различных сечений цилиндра. [c.154]

Температура в потоке воды и жидкого металла измерялась малоинерционными подвижными термопарами. В первом случае термопара имела открытый спай диаметром 0,2 мм, во втором случае спай термопары помещался в тонкостенный металлический чехол с наружным диаметром 0,5 мм. Аналогичные термопары были заделаны в стенку трубы опытного участка. Температурное поле в потоке жидкости измерялось одновременно двумя подвижными термопарами, расположенными в одном зонде. Устройство зонда с подвижными термопарами и опытного участка приведено в работе [Л. 1]. Конструкция опытного участка и система управления обеспечивали как плавное перемещение термопар, так и фиксирование их в любой точке по диаметру трубы. Положение термопар в трубе определялось с точностью 0,02 мм. Опытный участок располагался вертикально. Тепловой поток создавался электрическим нагревателем, который состоял из четырех отдельных секций. Это позволило определить температурное поле в потоке жидкости на расстояниях 5, 10, 15, 30 диаметров от начала обогрева. Во всех опытах длина участка гидродинамической стабилизации составляла 30 диаметров. [c.322]

При измерении температурных полей в потоке жидкости были обнаружены турбулентные пульсации, величина которых достигала 20% от значения температурного напора. IB опытах обнаружено, что амплитуда и частота пульсаций зависят от величины теплового потока, физических свойств, режима течения жидкости и безразмерного расстояния от стенки. У жидких металлов, у которых изменение температурного градиента по сечеиию трубы происходит Плавно, максимальные пульсации наблюдались примерно в середине расстояния между центром и стенкой трубы. У воды, имеющей резкое изменение градиента температуры в пристенном слое, максимальные пульсации наблюдались вблизи стенки. [c.363]

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]

Следовательно, при заданной гидродинамике и свойствах теплоносителя и определяется температурным полем в потоке. Температурное поле в данном сечении 2 зависит от предыстории температурных граничных условий выше по течению. Но длпна, по которой может проявиться влияние предыстории граничных условий, не больше длины формирования теплового пограничного слоя. [c.18]

Из выражений (8-54) и (8-56) следует, что при задании на стенке трубы плотности теплового потока стабилизация температурного поля в потоке жидкости, а значит, и стабилизация коэффициента теплоотдачи происходят при тех же условиях, что и в случае задания температуры стенки (только ограничения накладываются на закон изменения плотности теплового потока на стенке) (см. 6-6). [c.164]

Температурное поле в потоке продуктов сгорания определялось с помощью стандартной хромель-копелевой термопары 14. Различные значения температуры стержня достигались путем его установки в различных сечениях потока продуктов сгорания. Температура стержня вблизи сечения его разрыва измерялась до разрыва, после выхода стержня на стационарный тепловой режим, специальной термопарой 15 с "разнесенным спаем". [c.83]

При подобии межкомпонентного теплообмена гидродинамически подобные потоки газовзвеси подобны и в тепловом отношении (т. е. относительно температурных полей и тепловых потоков). Критерии, определяющие последние условия, получим, рассматривая при Tji = T уравнение энергии (1-49) н уравнение теплообмена. Дополнительные к гл. 4 условия однозначности [c.160]

Передачу теплоты при нестационарном режиме можно определить, если найти закон изменения температурного поля и теплового потока во времени и в пространстве [c.389]

Учитывая отмеченное выше, представляет интерес рассмотреть упрощенный способ оценки влияния химической реакции в потоке охладителя на температурное поле пористой стенки. Суть упрощения состоит в линеаризации слагаемого ехр(- /ЛТ), учитывающего тепловой эффект реакции в уравнении энергии [c.66]

При больших размерах цилиндра (диаметр и длина) процесс распространения теплоты аналогичен процессу в бесконечной пластине. Однако при малых диаметрах происходит наложение тепловых потоков от различных участков выполняемого шва. Рассмотрим общий случай нагрева тонкостенного цилиндра источником, который начинает свое движение из точки О (рис. 6.19,а) под некоторым углом а к образующей цилиндра достаточно большой длины. Процесс распространения теплоты в цилиндре диаметром d в этом случае аналогичен случаю одновременного движения бесконечно большого числа источников теплоты из точек 0 , О2,. .., On, сдвинутых относительно друг друга на шаг nd (рис. 6.19,6). Температурное поле достаточно рассматривать в пределах одного интервала nd, так как оно будет повторяться во всех других интервалах. [c.189]

Тепловые потоки возникают в телах и между телами только при наличии разности температур. Температурное состояние тела или системы тел можно охарактеризовать с помощью температурного поля, под которым понимается совокупность мгновенных значений температур во всех точках изучаемого пространства. Температура различных точек тела t определяется координатами х, у, z и временем т. Поэтому в общем случае [c.245]

Оценим температурное поле и тепловой поток теплопроводностью через многослойную стенку с учетом контактных сопротивлений. Каждый слой имеет заданную толщину б и коэффициент теплопроводности ki (рис. 3.3). [c.275]

При стационарном тепловом режиме тепловые потоки через каждый из слоев, а также через зоны контактов будут одинаковыми, так как только при этом условии температурное поле не изменяется с течением времени. [c.275]

Рассмотрим теплопроводность однородной цилиндрической стенки большой длины так, чтобы передачей теплоты с торцов трубы можно было пренебречь (рис. 3.6). Если внутренняя и внешняя поверхности поддерживаются при постоянных температурах и tw , то тепловой поток имеет радиальное направление, а изотермические поверхности имеют форму цилиндров. В этих условиях температурное поле t = f (г) будет одномерным. [c.278]

Искривление линии температурного поля t в цилиндрической стенке обусловлено изменением плотности теплового потока при изменении радиуса цилиндра при уменьшении радиуса плошадь поверхности, через которую проходит тепло, также уменьшается. Поэтому на малых радиусах температурная линия проходит более круто. Это правило остается в силе и при обратном направлении теплового потока (пунктир на рис. 3.6). [c.279]

Величина тепловой нагрузки и направление теплового потока определяют температурное поле при теплоотдаче и как следствие — поле физических параметров, влияющих на коэффициент теплоотдачи. [c.314]

Температурные поля для теплоотдачи в плотном и разреженном (с температурным скачком) газах при одинаковом тепловом потоке и одинаковой температуре газа имеют вид, показанный на рис. 11.7. Тепловая нагрузка для плотного газа равна [c.401]

Изложены результаты экспериментального исследования теплоотдачи при кипении калия в иарогенерирующей трубе. Опыты по кипению калия проведены на рабочем участке с электрообогревом и в однотрубном парогенераторе с натриевым обогревом. Кривые изменения температурных полей, теплового потока, коэффициента теплоотдачи и паросо-держания по длине трубы характеризуют наличие различных областей теплообмена D нарогенераторе. Рассмотрены области перегрева жидкости, интенсивного теплообмена и переходная. Представлены формулы для расчета перегрева и коэффициента теплоотдачи. Илл. 7, табл. 4, библиогр. 13 назв. [c.284]

На рис. 11.7 показаны графики температурных полей, теплового потока, коэффициента теплоотдачи и массового паросодер-жания по длине обогреваемой натрием парогенерирующей трубы, характеризующие последовательное изменение параметров теплообмена в парогенераторе при противоточном движении греющей (натрий) и испаряемой (калий) сред. [c.257]

В первом случае известны температурное поле газового потока на выходе из пакета и температуры пара по змеевикам. В задачу экспериментатора входит установить степень влияния газового поля на разверку. Для решения этой задачи нужно сначала усреднить температуры газов вдоль змеевиков и Привести их к одному сечению, как показано на рис. 9-14,6. Недостающие сведения о температуре газов до пакета определяются из теплового баланса средняя — по тепловому балансу пакета, максимальная — по балансу наиболее горячего змеевика. Расход пара через змеевик прини.мается средним или с поправкой на гидравлическую разверку. Полученные данные вводятся в уравнение (9-34). Равенство левой и правой частей свидетельствует о том, что эксперимент поставлен качественно, и причины температурной разверки по змеевикам, если она имеется, можно считать установленными. Неравенство левой и правой частей говорит об ошибке в измерениях или в определении части параметров расчетным методом. Если причина расхождения кроется в несовершенстве расчетных методов, эксперимент приходится повторять, одновременно увеличивая объем получаемой с объекта информации. [c.205]

Расход воздуха определялся косвенным путем по уравнению теплового баланса. По данным о перепаде давления вне градирни и в сечении над водораспределительным устройством, а также по значениям влажности воздуха расчетным путем определялся коэффициент общего аэродинамического сопротивления градирни. Температурное поле воздушного потока, прошедшего зону теплосъема (капельный поток), измеряли термисторами, установленными над водораспределителем, а при- [c.102]

Влияние закона изменения q по длине трубы на наступление автомодельного режима теплообмена и предельное число Нуссельта в достаточно общей форме исследовано в работе В. Д. Виленского, на которую мы уже ссылались ранее (см. 6-6). Анализ проведен для случая течения в трубе произвольного поперечного сечения при тех же условиях, чт( и в 6-6, с той лищь разницей, что вместо распределения / (.v ) задано распределение плотности теплового потока на стенке qd x). В этом случае температурное поле в потоке жидкости описывается уравнением (6-76) при условии на входе (6-77) и условии на стенке [c.163]

Наиболее важным является определение теплового потока. Для цилиндрических поверхностей тепловой поток определяют тепломером Шмидта. В основу работы этого тепломера положен метод вспо- < могательной стенки. Он состоит в том, что к поверхности изучаемого объекта плотно прижимают дополнительную стейку с известным термическим сопротивлеттем. Мо этот прибор обладает целым рядом недостатков, так как установка дополнительной стенки искажает температурное поле в слое изоляции. [c.527]

Расчет равнопрочных быстроизнашивающихся дисков сложен, так как в ряде случаев приходится учитывать тепловые Напряжения, возникающие от неравномерности температурного поля диска. Во многих случаях картина осложняется явлением Теплового удара, вызывае.мого на некоторых режимах работЬг неустаНовившими ся потоками тепла от периферии к центру или наоборот. [c.111]

Пример использования МКЭ для расчета одномерного температурного поля в однородном стержне. Пусть имеется стержень длнной L и площадью поперечного сечения S (рпс. 1.1), Одни конец стержня жестко закреплен, и к нему подводится тепловой поток q заданной интенсивности. На свободном конце стержня происходит конвективный теплообмен с внешней средой. Известны коэффициент теплообмена а и температура окружающей среды Т,. Вдоль боковой поверхности стержень теплоизолирован. [c.13]

Рассмотрим, например, расчет пластины, работающей в глубоком вакууме (74]. На рис. 5-1 показана математическая модель пластины с покрытием. При анализе теплопередачи будем считать температурное поле в сечении равномерным и одномерным, что при малом отношении толн ины к длине дает достаточно точные результаты. В случае одномерности предполагается, что температурный градиент покрытия в направлении х является очень малым по сравнению с температурным градиентом покрытия, нормальным к поверхности. Следовательно, в покрытии рассматривается только составляющая теплового потока от пластины к окружающей среде и все тепло в направлении х проходит по металлу подложки. Введем следующие предположения передача тепла окружающей среде происходит только излучением среда имеет температуру, равную 0 К радиационная поверх- [c.111]

Это уравнение, справедливое для веществ, теплофизнческие характеристики которых не зависят от температуры, устанавливает связь между временными и пространственными изменениями температуры в теле под действием источника тепла. Поскольку температурное поле тела зависит от его тепловых свойств, то по найденному изменению температуры в одной или в нескольких точках исследуемого тела -можно вычислить коэффициенты тепло- или температуропроводности. Но эти решения дифференциальных уравнений теплопроводности второго порядка сложны, и при разработке методов исследования стремятся использовать закономерности для одномерных тепловых потоков, которые можно реализовать в теплофизическом экоперимеите при определенных начальных и граничных условиях. Под начальными условиями понимается известное распределение температуры в теле в начальный момент времени, а под граничными условиями — закон взаимодействия тела с окружающей средой. Совокупность начального и граничногс, условий называют краевыми условиями [76, 78]. [c.123]

Температурное поле, которое изменяется во времени, называется нестационарным, или недстановившимся. Такому полю отвечает нестационарный, или неустановившийся, тепловой режим и тепловой поток. Если температура не изменяется во времени, температурное поле называется стационарным, или установившимся. В этом случае тепловой режим и тепловой поток будут также стационарными. [c.246]

Рассмотрим температурное поле и тепловой поток при стационарной теплопроводности через однородную плоскую стенку, пло-шадь боковой поверхности которой настолько велика, что теплообменом через торцы ее можно пренебречь. Участок такой стенки изображен на рис. 3.2, Стенка имеет толщину б и одинаковый для всей стенки коэфс )ициент теплопроводности X. Температуры на границах стенки /ц , и а изотермические поверхности имеют форму плоскостей, параллельных поверхностям стенки. [c.273]

Физические свойства теплоносителей зависят от температуры и потому изменяются в соответствии с температурным полем. Характер изменения физических свойств теплоносителя по нормали к поверхности зависит от направления теплового потока. При теплоотдаче от стенки в газ газовые частицы, непосредственно прилегаюш,ие к стенке, имеют наибольшую для рассматриваемой системы температуру и, следовательно, наибольшую величину коэффициента теплопроводности, вязкости, теплоемкости и наименьшую величину плотности. При изменении направления теплового потока изменяется и поле физических величин. [c.308]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...