Радиальный тепловой поток

При установлении стационарного режима в средней части образца имеется изотермический участок, который используется в качестве объекта для исследования. Отсутствие градиента температуры по осн этого участка исключает концевые потери энергии, и затраченная на нагревание электрическая энергия полностью расходуется на теплоотдачу излучением (рассмотренный нами случай с радиальным тепловым потоком через покрытие). [c.130]

Как уже отмечалось ранее, в одномерной задаче энергия излучения равна радиальному тепловому потоку, который проходит через покрытие. При допущении, что в случае тонких покрытий, когда пг—можно применить уравнение для теплопроводности через плоскую стенку, получена расчетная формула теплопроводности материала покрытия [c.131]

Как известно, в установках, выполненных по методу коаксиальных цилиндров, исследуемая жидкость располагается в кольцевом зазоре между коаксиальными цилиндрами, а радиальный тепловой поток проходит от 13 195 [c.195]

Определение я производится при следующих допущениях 1) тепловые источники расположены равномерно по толщине стенки трубы (при максимальном имеющем место в опытах перепаде температур в стенке 2 К неравномерность тепловыделения по толщине из-за изменения омического сопротивления не превышает 0,2 %) перетечки тепла вдоль оси трубы и по ее периметру отсутствуют (т. е. рассматривается одномерная задача) этими перетечками по сравнению с радиальным тепловым потоком можно пренебречь, так как изменение по длине пучка близко к линейному = [c.184]

В этом случае исследуемому материалу придается форма цилиндрической полой трубы. Она может быть цельной или набранной из нескольких коротких колец (дисков), плотно соединенных между собой. Для создания температурного перепада в цилиндрическом слое исследуемого образца материала, последний может обогреваться с внутренней или наружной стороны. В первом случае радиальный тепловой поток проходит от центра образца к периферии во втором, наоборот, от периферии к центру. В обоих способах обогрева нагреватель должен создавать радиальный тепловой поток,. равномерно распределенный по длине образца. При использовании внешнего обогрева тепловой поток, проходящий через образец, обычно измеряется калориметрическим методом по расходу и. изменению температуры охлаждающей жидкости, которая проходит по трубке, помещенной внутри образца при внутреннем обогреве — электрическим способом по мощности электронагревателя. Внешний обогрев позволяет получить более высокие температуры опыта, чем при внутреннем обогреве, вследствие ограниченности размеров электрического нагревателя. Однако при внешнем обогреве требуются большие затраты мощности, так как значительная доля электроэнергии, потребляемой нагревателем, теряется в окружающее пространство. [c.34]

Радиальный тепловой поток, проходящий через исследуемый образец, определяется по силе тока и падению напряжения на расчетной длине электрического нагревателя, которая составляет 30% от общей длины. [c.38]

В первом варианте метода образец собирается из трех-пяти коротких круглых стержней диаметром 20 мм, общей длиной 100—150 мм и разогревается с помощью надетой на него нихромовой спирали или трубки. Центральный стержень в таком образце подвергается воздействию внешнего одномерного радиального теплового потока, поэтому для расчета его температуропроводности могут использоваться формулы (1-48) — (1-49). Указанный вариант метода был реализован в двух экспериментальных установках в уже рассматривавшемся приборе (см. 2-7, рис. 2-24), рассчитанном на исследования в открытой воздушной среде, и в вакуумной установке лабораторного типа (рис. 3-12). [c.82]

В расчетах полей температур в барабанном роторе показано, что определяющим при оценке перепада температуры является радиальный тепловой поток. При пуске газотурбинной установки наиболее важным [c.441]

Метод коаксиальных цилиндров. Исследуемое вещество (жидкость, газ) располагается в кольцевом зазоре между коаксиальными цилиндрами. Радиальный тепловой поток проходит от внутреннего цилиндра, в полости которого установлен основной нагреватель, через слой исследуемого вещества к внешнему цилиндру. Для устранения конвекции толщина исследуемого слоя в кольцевом зазоре должна быть достаточно мала (0,3— [c.304]

Решение. Ввиду относительно большой длины вулканизуемого цилиндра краевым эффектом в создании температурного поля изделия пренебрегаем, учитывая только радиальный тепловой поток. [c.206]

Число центров подсчитывалось не для всей поверхности кипения диаметром 51 мм, так как ее температура не была одинаковой. Наличие круглого ребра по периферии поверхности кипения создавало радиальный тепловой поток через ребро, в результате чего край поверхности кипения был несколько холоднее. На поверхности раздела ребро — жидкость происходила только свободная конвекция, благодаря чему радиальный тепловой поток был мал по сравнению с тепловым потоком через поверхность кипения. Анализ взаимосвязи между теплоотдачей через поверхность ребра и теплоотводом через поверхность кипения показывает, что температурный профиль по диаметру внутреннего круга 38 мм был при А/ = 28° С плоским в пределах 0,3° С. Эти расчеты основаны на использовании уравнений для ребра и электрической аналогии, как это делалось в работе [9]. Расчеты ще показывают, что около 10°/о всего количества тепла, [c.312]

Установившаяся температура. Радиальный тепловой поток [c.227]

Шар. Радиальный тепловой поток [c.341]

Напомним, что задачи с радиальным тепловым потоком в шаре сводятся подстановкой u = vr к задачам с линейным потоком в стержне, а последние исследованы достаточно полно поэтому повторять здесь необходимые расчеты нецелесообразно. Однако если требуется получить решения для шара, а соответствующие решения для стержня отсутствуют, то лучше применить преобразование Лапласа непосредственно к задаче для шара. Ниже приводятся несколько примеров. [c.341]

Фундаментальными решениями для радиального теплового потока в сферических областях ) служат решения для единичного мгновенного шарового поверхностного источника радиусом г, действующего в момент времени = 0. Решение для источника, действующего в неограниченной среде, имеет вид (см. (3.6) гл. X) [c.359]

Функция Грина для шара, определенная в 1 данной главы, служит решением для единичного мгновенного точечного источника в шаре (см. 16 этой главы). Решение, которое приводится здесь для мгновенного шарового поверхностного источника, можно получить путем интегрирования (16.8) настоящей главы по источникам, равномерно распределенным по сфере. Однако задачи, в которых рассматривается радиальный тепловой поток, настолько важны, что нам представляется целесообразным вывести решение непосредственно, в частности при помош,и метода, соответствующего методу, изложенному в 2 для мгновенного плоского источника. Аналогичное замечание справедливо и для решений, приведенных в 8 этой главы. [c.359]

То же замечание применимо почти ко всем общи.м решениям, полученным при использовании более ранних методов. В самом деле, их значительно легче раскритиковать, так как при их использовании обычно предполагают, что произвольную функцию можно разложить в ряд по некоторой системе функций, но не проверяют эту систему на полноту таким образом, возникает опасность исключения части решения (см. сноску к стр. 201). В настоящее время строго проанализировано лишь очень мало даже сравнительно простых задач, в которые входят произвольные функции. (Вопрос о радиальном тепловом потоке в цилиндре кругового сечения рассматривается в заметке Мура [1].) [c.467]

Основным механизмом передачи тепла в испарителе и конденсаторе тепловой трубы является теплопроводность с испарением и конденсацией. Теории теплопроводности с испарением и конденсацией были описаны в предыдущей главе. Прохождение тепла через насыщенный жидкостью фитиль сопровождается возникновением радиального градиента температур в жидкости. В зоне испарения температура жидкости на границе раздела труба — фитиль больше, чем температура жидкости на границе раздела фитиль —пар на величину, зависящую не только от свойств жидкости и фитиля, но и от плотности теплового потока. В двухфазной системе давление жидкости в испарителе равно давлению насыщения при температуре межфазной границы жидкость — пар минус капиллярное давление на межфазной границе. Из этого сле-дет, что давление насыщения пара при температуре границы раздела фитиль — труба превышает давление жидкости в этой же точке. Так как разность давлений возрастает с увеличением радиального теплового потока, в испарителе тепловой трубы и в фитиле испарителя может начаться образование паровых пузырьков. Образование в структуре фитиля паровых пузырьков является нежелательным, потому что они могут привести к возникновению перегретых участков и препятствовать циркуляции жидкости. Таким образом, существует ограничение теплового потока, связанное с парообразованием в тепловой трубе, и это ограничение названо ограничением по кипению. Существует разница между ограничением по кипению и другими ограничениями. А именно, ограничение по кипению накладывается на плотность радиального теплового потока, в то время как остальные ограничения — на осевой тепловой поток. Тем не менее, если геометрия испарителя и поверхностное распределение теплового потока в испарителе постоянны, то плотность радиального потока прямо пропорциональна осевому тепловому потоку. Кроме того, следует отметить, что образование паровых пузырьков ограничено только зоной испарения тепловой трубы, так как жидкость в конденсаторе переохлаждена до температуры меньшей, чем температура насыщения, соответствующая давлению жидкости в данной точке. Поэтому для зоны конденсации на плотность радиального теплового потока не накладывается никаких ограничений. Анализ ограничений по кипению затрагивает теорию пузырькового кипения. Пузырьковое кипение включает два независимых процесса 1) формирование пузырьков (зародышеобразование) 2) последующий рост и движение пузырьков. Представим себе сферический паровой пузырь вблизи границы раздела труба — фитиль. В состоянии равновесия [c.88]

Последнее обстоятельство легко понять, если найти производную 0 при / =1, определяющую радиальный тепловой поток на границе канала. Из (11.12) с учетом характеристического соотношения (11.10) имеем [c.73]

Отсюда видно, что для аксиально-симметричных движений (п = 0) радиальный тепловой поток на границе канала обращается в нуль, и поэтому тепловые свойства массива не влияют на устойчивость. Критические числа Рэлея для таких движений определяются из характеристического уравнения [c.74]

Радиальный тепловой поток. Кипение в фитиле может привести к блокированию паровыми образованиями доступа жидкости по всем частям испарителя. В артериальных тепловых трубах появление пузырей в артерии может привести даже к еще более серьезным проблемам (см. гл. 6). Поэтому желательно использовать рабочую жидкость с высоким перегревом ДГ с тем, чтобы уменьшить вероятность образования пузырьков. Значение перегрева, необходимого для образования пузырей, определяется соотношением 3,06Г аг [c.109]

Ранее уже было показано, что ограничения по устойчивости поверхности раздела (срыву жидкости) и по скорости звука не являются лимитирующими и что значение радиального теплового потока приемлемо. Рассчитанная тепловая труба должна также обеспечить [c.113]

Постоянная интегрирования С =0. Если бы величина С] имела значение, не равное нулю, то при г—>-0 плотность теплового потока согласно (12-46) д— - оо, что противоречит физическому смыслу на оси трубы плотность радиального теплового потока, обусловленного теплопроводностью, равна нулю в силу симметрии. Следовательно, получаем следующий закон распределения плотности теплового потока по радиусу [c.269]

Рисунок 9-2 иллюстрирует влияние переменных физических свойств (в основном вязкости) масла МС-20 на распределение по радиусу температуры, скорости, массовой скорости и плотности теплового потока. Как видно из графиков, зависимость вязкости от температуры оказывает наибольшее влияние на профиль скорости (или массовой скорости, что в данном случае практически одно и то же). Изменение профиля скорости влечет за собой и соответствующее изменение в распределении плотности теплового потока, как это следует из уравнения (9-23). В случае охлаждения жидкости скорость вблизи стенки уменьшается по сравнению с изотермическим случаем. Это приводит к уменьшению конвективного переноса тепла вдоль оси в этой области и соответствующему увеличению плотности радиального теплового потока . При нагревании жидкости получается обратный эффект. [c.184]

Эта формула сама выражает допущение, что коэффициент теплопередачи при косом обтекании пучка труб может быть выражен завиеимоетью, полученной для трубы при радиальном тепловом потоке и осевом обтекании. [c.164]

Постановка задачи. Многие элементы конструкции тепловых двигателей, машин, теплообменных устройств различного назначения выполняются в форме полого (тонкостенного) конуса. Это —конфузо-ры, диффузоры, переходники, раструбы. Тепловой режим таких устройств представляет интерес, так как даже при постоянном подводимом радиальном тепловом потоке вследствие особенностей конструкции всегда возникают и осевые градиенты температуры. Применение прямоугольных и полярных сеток к расчету температурного поля в полом конусе не дает желаемого ре- [c.66]

При наличии температурного скачка у поверхности щити радиальный тепловой поток выражается через температуры стенок канала 7 и Т2, и коэффициент температурного скачка [c.517]

Из соотношения (5.3) следует, что преобразование по синусам оказывается полезным для решения задач с заданной граничной температурой, а из соотношения (5.6) вытекает, что преобразование по косинусам пригодно для решения задач с заданным тепловым потоком. Для граничного условия третьего рода следует применять новый тип преобразования, основанный на разложении, приведенном в 9 гл. III. Аналогичным образом для радиального теплового потока в областях О < г <а и а < г <Ъ могут быть определены конечные преобразования по Г анкелю, однако для граничного условия третьего рода необходимо применять другое преобразование. [c.452]

Точное описание кинетики процесса сушки в контактных барабанных сушилках затруднено тем, что частицы материала не находятся в постоянном контакте с феющими поверхностями, а постоянно перемещаются в глубину плотного слоя материала. Поэтому обычно используют опытные кривые сушки, обработанные по методу А.В. Лыкова [37], либо практические данные по значениям коэффициентов теплопередачи, которые в барабанных сушилках с паровым трубчатым обогревом находятся в пределах 30...90 Вт/(м -К) в диапазоне давлений феющего пара 0,1...1 МПа. Повышение давления пара увеличивает коэффициент теплопередачи за счет радиального теплового потока от стенок. [c.489]

Рис. 10. Сравнение решения модельного уравнения БГК для задачи теплопередачи к сфере с экспериментальными данными. Данные взяты из работы Каванау [28] (число Маха равно О ОДО А 0,17 0,21 V 0,35 X 0,37 - -0,59 <>0,69) и Такао,[29] (число Маха равно ф 0,00). Сплошная линия соответствует решению при М=О, найденному вариационным методом. На рисунке показана (следуя Шерману [24]) зависимость отношения радиального теплового потока д к его свободномолекулярному значению до от отношения значения теплового потока дс , соответствуюш его теории сплошной среды, к до. Как д, так и доо зависят, конечно, от числа Кнудсена.

В настоящее время теория тепловой трубы разработана, глав-ны.м образом, Коттером [1-14], также сотрудником Лос-Аламосской лаборатории. Исследования в лабораториях Соединенных штатов и в Испре велись настолько активно, что в своем критическом обзоре теории и приложения тепловых труб в 1968 г. Чунг смог процитировать более 80 статей по всем аспектам работ над тепловыми трубами. Ему удалось показать высокую надежность жидкометаллических тепловых труб при длительной работе (9000 ч) при повышенных температурах (1500°С). Были сконструированы тепловые трубы, способные передавать осевые тепловые потоки до 7 кВт/см , и планировалось более чем вдвое увеличить этот параметр. Были получены радиальные тепловые потоки до 400 Вт/см . [c.18]

Кризис теплоотдачи. Кризис теплоотдачи наступает в испарителе при высоких радиальных тепловых потоках. Аналогичное ограничение или максимум радиального теплового потока может быть достигнут также и в конденсаторе. Эти ограничения рассмотрены в 2-8. Для испарителя уравпемие (2-8-8) дает значение которое должно удовлетворяться в случае гомогенного фитиля. Это соотношение, отвечающее капиллярному ограничению мощности, к к показано в 2-8-4, применимо для калия при тепловых потоках до 315 кВт/м . Возможно оно применимо и при более высоких тепловых потоках для калия и других жидких металлов. В случае воды и других неметаллических жидкостей существенную роль играет образование пара внутри фитиля, происходящее при сравнительно низких тепловых потоках (130 кВт/м для воды). Для этих жидкостей простое соотношение для дети отсутствует и следует пользоваться приведенными в табл. 3-2 опытными данными по максимально достижимой плотности теплового потока. [c.77]

Перетечки тепла вдоль оси трубы отсутствуют (рассматривается одномерная задача). Перетечкамн но сравнению с радиальным тепловым потоком можно пренебречь, так как [c.73]

Коэффициент теплопроводности определяли стационарным методом (цилиндрический вариант) на установке, аналогичной существующим [6]. Камера установки показана на рис. 1. Применение наружного нагревателя позволило поднять температурный уровень до 2500° К без увеличения перепада температур на стенке испытываемых образцов. Тем самым уменьшилась погрешность оценки коэффициента теплопроводности, отнесенного к средней температуре стенки образца. Увеличение набора образцов на вольфрамовом стержне длиной до 0,5 м и применение промежуточных экранов между образцами также уменьшает осевые потери радиального теплового потока до минимума. Утоньшение центрального нагревательного элемента в концах преследует ту же цель. Измерение температур осуществлялось тарированными вольфраморениевыми термопарами ВР-5/20 диаметром 0,2 мм. Место расположения спая определялось разрезкой образцов алмазным кругом после эксперимента. Э. д. с. термопар измерялась потенциометром КП-59. Момент наступления теплового равновесия определялся по записи электронного потенциометра. Испытания проводились в вакууме и в инертной среде. [c.366]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...