Влияние температуры на теплопроводность жидкостей

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ [c.85]

Таким образом, теплопроводность жидкостей обычно уменьшается с температурой исключением являются вещества с высокой полярностью и соединения, содержащие несколько гидроксильных групп или несколько аминогрупп, — в этом случае теплопроводность уменьшается с увеличением температуры. Влияние температуры невелико, и простые жидкости более чувствительны к температуре, чем сложные. Эти замечания справедливы для насыщенных жидкостей или переохлажденных при давлениях до 30—40 атм, т. е. в пределах этого диапазона влияние давления на теплопроводность жидкостей невелико (кроме околокритической области, для которой более предпочтительным было бы пользоваться рис. 10.14). [c.457]

При умеренных давлениях (до 30 40 атм) влиянием давления на теплопроводность жидкостей обычно пренебрегают, за исключением области вблизи критической точки, где жидкость ведет себя до некоторой степени как плотный газ (см. раздел 10.5). Для более низких температур, чем Тс, результаты классических опытов Бриджмена [5] составляют почти весь имеющийся экспериментальный материал по влиянию давления на Эти данные показывают, что % возрастает с давлением. [c.457]

Рис. 31. Влияние температуры на коэффициент теплопроводности газов (а) и жидкостей (б).

Внутреннее трение и теплопроводность в жидкостях и газах. Законы Ньютона и Фурье. Влияние температуры на коэффициенты вязкости и теплопроводности. Число а [c.467]

Пограничный слой. Пренебрежение влиянием вязкости и теплопроводности закономерно лишь на значительном удалении от ограничивающих поток твердых стенок. На поверхности твердой стенки скорость жидкости равняется нулю, а температура движущейся жидкости равна температуре стенки (если только отсутствует термическое сопротивление контакта) поэтому вблизи твердой стенки будет иметь место сильное изменение скорости и температуры жидкости. Это означает, что содержащиеся в тех членах уравнений (11.7) и (11.8), которые учитывают влияние вязкости и теплопроводности, производные от скорости и температуры по нормали к стенке будут иметь вблизи стенки значительную величину, а сами эти члены, несмотря на большие числа Рейнольдса, окажутся сравнимыми с другими членами уравнений и не могут быть отброшены. [c.366]

Влияние переменности вязкости и теплопроводности жидкости на сопротивление движению и теплообмен. Вязкость и теплопроводность жидкости являются функциями состояния жидкости, причем наиболее сильно выражена их зависимость от температуры. [c.650]

Режим с малым изменением давления внутри пузырька. Перейдем теперь к анализу задачи теплопроводности в жидкости, когда существенно сказывается влияние переменности радиуса пузырька и радиального движения жидкости вокруг него, а упрощения (помимо равновесности (2.6.4) межфазной границы (i p- oo)) связаны с пренебрежимо малыми изменениями температуры на поверхности пузырька, давления и плотности пара [c.201]

Температура самовоспламенения является показателем, весьма чувствительным к условиям испытания. Даже при использовании испытательных приборов одного образца получаемые данные имеют приближенное значение и могут сравниваться только между собой. На результаты испытания оказывают влияние характер нагреваемой поверхности (форма, чистота поверхности и ее обработка, теплопроводность и т. д.), количество падающей на нее жидкости (крупные или мелкие капли, туман) и характер вентиляции (ветер, конвекционные токи воздуха, движение воздуха или закрытый объем). [c.139]

Разумеется, что размеры областей ближней упорядоченности быстро уменьшаются с ростом температуры. Поэтому оперировать этими понятиями при достаточно высоких температурах не имеет реального физического смысла. Однако при температурах, значительно удаленных от критической, средняя равновесная структура ближнего окружения, определяемая строением молекулы и характером взаимодействия с другими частицами, оказывает существенное влияние на переносные свойства жидкости, в частности, на теплопроводность. [c.81]

Бриджмен получил давление 12 ООО кгс/см . Это давление, за исключением давления 21 ООО кгс/см в единичном эксперименте с водой, стало предельным максимальным давлением, полученным до 1930 г. В этом диапазоне давлений по производящей большое впечатление систематической экспериментальной программе, похожей на программу Вертгейма, Бриджмен исследовал зависимость объема и температуры жидкости от давления, процесс сварки под давлением, электрическое сопротивление под давлением, полиморфные превращения в твердых телах под давлением, влияние сжатия на термоэлектрические свойства, теплопроводность под давлением, вязкость под давлением и сжимаемость твердых тел. [c.92]

Гз) в условиях, типичных для измерений теплопроводности органических жидкостей я 0,1 -ь0,3 вт1 м-град) Ь 1 мм). При комнатных температурах доля переноса тепла излучением не должна превышать нескольких процентов. Однако при более высоких температурах, в особенности при температурах, близких к критическим точкам, роль излучения может оказаться значительно существеннее, тем более, что условия прозрачности в этой области, переходной от газового состояния к жидкому, могут быть особенно неблагоприятными (аЬ 1). Заведомо большую роль может играть излучение для высокотемпературных расплавов (стекол, шлаков). Столь же велико оно может быть в твердых неметаллических веществах, на что уже неоднократно обращалось внимание при обсуждении вопроса о теплопроводности полупроводников при высоких температурах. Нет оснований ожидать влияния излучения на перенос тепла в твердых и жидких металлах. [c.22]

В настоящем параграфе будем рассматривать только случаи малого перепада температуры в потоке, считая, что его влияние на плотность, вязкость и теплопроводность жидкости пренебрежимо мало, т. е. соответствующие коэффициенты р, V, X не зависят от температуры Т. [c.518]

В линейной постановке исследована термокапиллярная неустойчивость равновесия цилиндрического слоя вязкой теплопроводной жидкости при радиальном градиенте температуры относительно возмущений произвольного вида. Показано, что влияние рэлеевского механизма неустойчивости приводит к появлению монотонных возмущений нового типа. Нейтральная кривая для стационарных возмущений при этом распадается на две самостоятельные части, каждая из которых соответствует своему виду возмущений. Обнаружено, что для деформируемой свободной границы появляются новые осциллирующие возмущения, реализующиеся в виде поверхностных волн. Установлено, что поведение зтих возмущений в случае осевой симметрии полностью совпадает с поведением колебательных возмущений в плоском слое. [c.3]

Процесс теплоотдачи происходит при переменной температуре по толщине пограничного слоя или радиусу трубы, следовательно, будут переменными все величины, характеризующие физические свойства жидкости, такие, как коэффициент вязкости р,, теплопроводность Я, теплоемкость с, плотность р. Перечисленные величины оказывают в той или иной степени влияние на распределение скорости и температуры поперек пограничного слоя, а следовательно, на коэффициенты трения f и теплоотдачи а. [c.156]

Идея интегрального метода теории пограничного слоя заключается в том, что с помощью приближенного описания распределения скорости или температуры по толщине пограничного слоя, используя некоторые простые интегральные соотношения, находят толщину соответствующего (динамического или теплового) пограничного слоя, а зная толщину слоя 5 согласно (2.233), нетрудно определить коэффициент теплоотдачи. Ниже приводятся выводы, справедливые для случаев Рг 1, т. е. для большинства технических жидкостей, а также для газов. При этом тепловой пограничный слой лежит внутри динамического пограничного слоя. Если же число Прандтля значительно меньше единицы, что имеет место у жидких металлов, то тепловой пограничный слой выходит далеко за пределы динамического пограничного слоя. Теплопроводность металлов оказывает решающее влияние на теплоотдачу и все зависимости, выведенные для случая 5 > 5т, перестают работать. [c.123]

При ламинарном режиме течения жидкости теплота передается теплопроводностью по нормали к общему направлению движения потока. Конвективная составляющая теплоотдачи будет больше или меньше в соответствии с распределением скоростей по сечению потока. При значительной разности температур в потоке возникает, как следствие, разность плотностей. На вынужденное движение накладывается свободное движение, турбулизирующее поток, и теплообмен интенсифицируется. Влияние свободной конвекции заметно при Gr Рг > 8 10. [c.133]

При увеличении разности температурке—возникает дополнительное усложнение процесса, связанное с изменением физических параметров теплоносителя с температурой. Чем значительней перепады температур, тем больше различаются вязкость, теплопроводность и теплоемкость теплоносителя в разных точках в пределах пограничного слоя. В итоге этот эффект оказывает влияние на интенсивность теплоотдачи. Например, если тепло передается от капельной жидкости к стенке (т. е. происходит охлаждение жидкости в пограничном слое), то температура слоев жидкости у поверхности становится меньше, а вязкость, следовательно, больше и скорость течения уменьшается. Изменяется гидродинамическая картина течения, что вызывает также изменение и теплоотдачи. [c.68]

Значительное влияние на интенсивность теплоотдачи может оказывать зависимость физических свойств жидкости (в первую очередь вязкости) от температуры. Изменение температуры по сечению трубы приводит к изменению вязкости, причем чем больше перепады температур, тем сильнее меняются вязкость и другие физические параметры (теплопроводность, теплоемкость) по сечению трубы. Изменение вязкости приводит к изменению профиля поля скорости, что в свою очередь отражается на интенсивности теплообмена. В зависимости от направления теплового потока изменение профиля скорости оказывается различным (рис. [c.80]

При нахождении коррелирующих соотношений по (3-89) представляют интерес условия, обеспечивающие возможность получения однозначных зависимостей (температура пиролиза 420—440°С, температура радиолиза 200—400°С, содержание ВК продуктов 0—30% по массе). К настоящему времени опубликованы данные об изменении свойств лишь соединений класса полифенилов. Анализ этих исследований показал, что при разложении теплофизические свойства изменяются в различной степени [Л. 5, 25, 77, 79, 91]. Если теплоемкость, теплопроводность и плотность изменяются сравнительно мало, то вязкость весьма существенно. Это связано с неодинаковым влиянием структуры жидкости на теплофизические свойства. [c.229]

Процесс конвективного переноса является перемещением в пространстве нагретой массы жидкости или газа, имеющей неодинаковую по объему температуру. Под конвективным теплообменом понимают передачу теплоты между неподвижной поверхностью и омывающим ее потоком газа или жидкости, причем температуры потока и поверхности различны. Таким образом, конвективный теплообмен обусловливается совместным действием конвективного переноса и теплопроводности. Благодаря наличию движения среды существенное влияние на конвективный теплообмен оказывают гидродинамические особенности потока. [c.7]

Влияние теплового потока на гидравлическое сопротивление жидкого металла было экспериментально исследовано В. М. Боришанским и Н. И. Иващенко. В качестве рабочего тела был выбран тяжелый металл. Относительно небольшая теплопроводность этого металла обеспечивала заметные изменения температуры по сечению потока жидкости даже при умеренных тепловых нагрузках. [c.43]

Влияние теплового потока на гидравлическое сопротивление при течении сплава РЬ—Bi в трубе диаметром 10 мм и lid —52 было исследовано в работе [9] при этом Re= (40—150) 10 , а тепловая нагрузка изменялась в пределах (О—8)- 0 ккал/(м -ч). Относительно небольшая теплопроводность этого металла приводила к заметным градиентам температуры по сечению потока жидкости даже при умеренных тепловых нагрузках. [c.56]

Диссипативная функция в уравнении (1-13), выражающая скорость рассеяния энергии жидкости, возникающей от работы сил внутреннего трения, не оказывает заметного влияния на распространение тепла в турбулентном потоке несжимаемой жидкости. Пренебрегая рассеиванием энергии вследствие вязкости, а также изменением коэффициента теплопроводности и теплоемкости с температурой [c.17]

Для упрощения решения задачи о нахождении распределения температуры вдоль образца и определения влияния всех паразитных факторов на точность измерения Xg разобьем ее на две части. Вначале будем считать, что теплопроводность верхнего блока и контактного слоя жидкости бесконечно велика по сравнению с теплопроводностью образца, - и найдем зависимость Xj от теплообмена верхнего блока ц образца с окружающей средой. Во второй части, полагая теплооб- [c.22]

В дальнейшем экспериментальная техника была усовершенствована Бриджменом, который довел гидростатическое давление с 62 до 120 МПа, а затем до 300 МПа. Это стало возможным в результате разработки оптимального метода уплотнения. Свои опыты Бриджмен начал в 1905 г. Выполнение исследований по специальной программе позволило ему установить эмпирические зависимости объема и температуры жидкости от давления, изучить влияние гидростатического давления на электрические и термоэлектрические свойства, теплопроводность, сжимаемость, а также исследовать процессы сварки и полиморфные превращения в твердых телах под давлением. Была установлена абсолютная сжимаемость многих изученных твердых тел, которая была представлена в функции давления в виде [c.132]

Влияние давления на теплопроводность н-октана исследовали И. Ф. Голубев, Я- М. Назиев [69] в интервале давлений от 1 до 500 бар при температурах от 20 до 360° С, А. К. Абас-Заде, К. Д. Гусейнов [192] только для жидкой фазы в интервале /=17—105° С и /5=1—400 бар. Как уже отмечалось для н-гептана, в работах применена одинаковая методика измерений и установки подобной конструкции. Расхождения между результатами указанных исследований составляют 3—4%, но эффект давления одинаков. Исходя из этого, при составлении таблицы рекомендуемых значений (табл. 53) теплопроводности сочтсно возможным воспользоваться результатами обработки в координатах -у, выполненной ранее [189]. Данные для газообразного н-октана при атмосферном давлении приняты на основании обобщения, приведенного для ряда н-алканов, а для жидкости прн р= бар — в соответствии с усред- [c.122]

Фултона [18], Шспера [19] и Ван-Демтсра [20] ). Строгое теоретическое рассмотрение сложного турбулентного течения газа, которое имеет место в вихревой трубе, является чрезвычайно трудной задачей, особенно в связи с тем, что профиль скоростей потока внутри трубы экспериментально пока еще не определен. Однако качественно эффект охлаждения можно объяснить следую-п им образом. Вращающийся поток воздуха внутри трубы создает в радиальном направлении градиент давления, возрастающий от оси к стенке трубы. Влияние турбулентности на такое ноле давлений выражается в адиабатическом перемешивании. Это приводит к созданию адиабатического распределения температур, при котором более холодный газ оказывается в области, расположенной вблизи оси трубы. Однако вследствие теплопроводности, приводящей к уменьшению градиента температур в радиальном направлении а также непостоянства значений угловой скорости в разных местах трубы адиабатическое распределение полностью осуществлено быть не может. Ван-Демтор описывает последний эффект следующим образом Если угловая скорость непостоянна, то вступает п действие другой механизм, приводящий к возникновению потока механической энергии в радиальном направлении наружу. Вследствие турбулентного трения (вихревой вязкости) внутренние слои жидкости или газа стремятся заставить внешние слои двигаться с той [c.13]

Последние результаты позволяют предположить, что увеличение коэффициента теплоотдачи в закризисной области связано с изменением гидродинамических условий у поверхности. Повышенная шероховатость дополнительно турбулизирует пристенный слой, что обусловливает более глубокое проникновение капель жидкости в пристенный слой, снижающее его эффективную температуру. Однако отложения изменили не только шероховатость, но и теплопроводность, теплоемкость и другие свойства поверхностной пленки, что также могло повлиять на теплоотдачу. Поэтому для выявления природы влияния отложений на условия теплоотдачд целесообразно было провести эксперимент с шероховатой поверхностью, геометрия которой была бы близка к геометрии слоя отложений сульфата кальция. Такой эксперимент обсуждается ниже. Опыт проводился также [c.195]

Воздействие переменной температуры на завихренность изучено для трех видов нелинейностей, когда теплофизические и реологические параметры жидкости зависят от Т по экспоненциальному, степенному, ар-рениусовскому законам. Установлено, что влияние юизотермичности проявляется в первую очередь посредством коэффициента динамической вязкости /i(r). Получены приближенные формулы, описывающие зависимость завихренности от нелинейных свойств вязкости, времени релаксации и коэффициента теплопроводности. [c.130]

Принципиальное различие процессов распространения тепла в ламинарном и турбулентном пограничном слоях состоит в следующем. С уменьшением теплопроводности жидкости в ламинарном потоке перепое тепла также уменьшается в предельном случае исчезающе малой теплопроводности передача тепла прекращается и температура жидкости в калсдой точке пространства не меняется. При турбулентном движении жидкости теплопроводность оказывает малое влияние на перенос тепла 48 [c.48]

Систематическое исследование влияния температурной зависимости параметров жидкости на устойчивость надкритических движений произведено в работе Буссэ Р]. В этой работе учитывалась зависимость от температуры коэффициентов кинематической вязкости, теплопроводности и теплоемкости (в разложениях этих параметров по отклонению температуры от [c.155]

Меньшее различие в температуре деталей при разных системах охлаждения наблюдается при использовании в жидкостной системе в качестве охлаждающей жидкости антифриза. Теплоемкость антифриза на 40% меньше, чем воды, поэтому необходимый теплоотвод обеспечивается при повышении температуры стенок на 204-30° С по сравнению с температурой стенок прн заправке системы водой. Аналогичное явление имеет место при изготовлении детален из материалов с различными коэффициентами теплопроводности. В авто.мобильных и тракторных двигателях, особенно дизелях, порщни и головки цилиндров изготовляют не только из алюминиевого сплава, но и чугуна. Чугун обладает большей прочностью. но коэффициент теплопроводности чугуна в три раза ниже, че.м алюминия, вследствие этого температура деталей, изготовленных из чугуна, на 304-50° С выше, чем из алюминиевых сплавов. На температурный режим деталей двигателя оказывает существенное влияние температура окружающей среды. [c.275]

На величину температуры в зоне резания оказывают влияние следующие факторы физико-механические свойства обрабатывае-люго материала, режим резания (скорость резания, подача и глубина резания), геометрические параметры инструмента и применение смазочно-охлаждающей жидкости. При обработке стали выделяется больше тепла, чем при обработке чугуна. Чем выше предел прочности Ов и твердость обрабатываемого материала, тем больше выделяется тепла. Большое влияние оказывают также теплопроводность и теплоемкость обрабатываемого материала. Чем выше теплопроводность обрабатываемого материала, тем интенсивнее отвод тепла в стружку и обрабатываемую деталь, а следовательно, тем меньше нагревается резец. От теплоемкости обрабатываемого материала зависит количество тепла, воспринимаемое стружкой и заготовкой. [c.43]

Исследуя нестационарный теплообмен при ступенчатом изменении температуры стенки во времени, мы всегда предполагали, что стенка либо очень тонкая, либо обладает очень высокой температуропроводностью, так что внутренняя поверхность ее почти мгновенно принимает заданную после скачка температуру. Чтобы учесть влияние конечной толш,ины стенки на теплообмен, надо задать мгновенное изменение температуры на ее внещней поверхности и, рассмотреть совместно нестационарные процессы теплопроводности в стенке и конвективного теплообмена между стенкой и потоком жидкости. Полное решение этой задачи встречает большие трудности, однако некоторый анализ может быть проведен. [c.388]

По кетонам имеются данные лишь до нормальной температуры кипения жидкости. Совершенно не изучено влияние давления на коэффициент теплопроводности. Сопоставление наших результатов при атмосферном давлении с имеющимися в литературе данными [128] показывает, что они в среднем на 2—4% выше наших. Исключение составляет этилбутилкетон, где отклонение достигает 6%. [c.178]

Статическая составляющая погрешности А ст зависит от многих факторов измерения температуры твердых тел, жидкостей, газов, движущихся сред или высокоскоростных потоков, монтажа ТП на поверхности или внутри тела (материала, изделия, массива), с высокой или низкой теплопроводностью, при установке ТП в назу, цилиндрическом канале или с использованием защитных экранов, применения неногружаемых ТП контактным или бесконтактным способом. Существенно влияют на статическую составляющую погрешности А ст направление теплового воздействия на исследуемый объект (нагрев или охлаждение), теплообмен между отдельными элементами ТП, теплоотдача излучением ТП и его окружением в газообразных, частично прозрачных и других объектах, влияние внутренних источников теплоты, характер изменения температуры внутри ТП и в зоне его расположения. [c.112]

На рис. 2.61 показаны образование, офыв и всплытие пузырьков пара и изменение 0,6 К температуры внуфи кипящей жидкости. Из рисунка видно, что заметный перефев имеет место только в пристенном слое жидкости, где сильно проявляется влияние ее теплопроводности и где находится зона возникновения пузырьков. В основном же объеме жидкости в результате активного перемещивания температура жидкости практически одинакова и степень перефева незначительна. [c.113]

Свойства среды в окрестности термодинамической критической точки существенно отличаются от свойств совершенного газа и характеризуются резким увеличением сжимаемости и теплоемкости, замедлением распространения тепла теплопроводностью [1, 2]. Поэтому существенную роль приобретают нестационарные эффекты, в том числе (на начальной стадии) перенос тепла с помощью так называемого "поршневого эффекта", который связан с аномально большим коэффициентом теплового расширения и заключается в быстром (по сравнению с тепловой диффузией) увеличении температуры в объеме жидкости в результате ее адиабатического сжатия [3-4]. Асимптотический анализ и численное моделирование этого эффекта в одномерном приближении на основе уравнений Навье - Стокса вьшолнены в [5-7], влияние на него силы тяжести исследовано в [8,.9]. [c.81]

Влияние теплофизических свойств и размеров теплоотдающей поверхности связывают с пульсациями ее температуры в процессе кипения. В период роста пузыря температура элемента поверхности, находящегося под пузырем, понижается вследствие интенсивного отвода теплоты испаряющейся жидкой пленкой. Под действпем разности термических потенциалов к центру парообразования ат прилегающей к нему массы материала подводится теплопроводностью дополнтс-тельпый тепловой поток, который препятствует понижению температуры стенки под растущим пузырем и тем самым способствует поддержанию условий, необходимых для интенсивного испарения микропленки. Плотность локального теплового потока, отводимого пленкой в форме теплоты испарения, значительно превышает среднюю по поверхности плотность теплового потока, и тем более она выше плотности теплового потока, отводимого конвекцией от части поверхности, не занятой паровыми пузырями. Назовем эту часть поверхности конвективной. Вследствие оттока теплоты к центрам парообразования температура конвективной части поверхности также понижается, и если бы от последней тепловой поток передавался жидкости в условиях естественной конвекции, то с понижением температуры стенки коэффициент теплоотдачи здесь уменьшался бы. В условиях сильной турбулизации пристенной области паровыми пузырями понижение температуры конвективной части поверхности приводит лишь к уменьшению передаваемого от нее жидкости теплового потока. Если материал теплоотдающей поверхности обладает высокой теплопроводностью, то это облегчает приток теплоты к центрам парообразования, в результате чего поддерживается высокая интенсивность теплообмена. В противном случае при прочих равных условиях коэффициент теплоотдачи меньше. Основываясь на теории нестационарной теплопроводности, Якоб [224] пришел к выводу, что интенсивность теплообмена при кипении пропорциональна величине для теплоот дающей поверхности, [c.201]

Во всех вышеупомянутых работах было показано, что при заданных заранее переменных условиях на поверхности тела (близких к реальным) использование закона Ньютона, а следовательно, и коэффициента теплообмена неприемлемо. Однако закон зависимости температуры стенки от координат и от времени не может быть задан apriori , а должен быть получен путем совместного решения уравнений распространения теплоты в жидкости и твердом теле вместе с уравнениями движения, причем на границе твердое тело — жидкость температуры и тепловые потоки равны, т. е. должна решаться так называемая сопряженная задача теплообмена [Л. 4-4, 4-5]. При такой постановке учитывается взаимное тепловое влияние тела и жидкости, которое при прежней постановке не учитывалось, в результате чего теплообмен оказывался не зависящим от свойств тела, его теплофизических характеристик, размеров, распределения источников в теле и т. д., что, очевидно, противоречит физическому смыслу. Особенно важно рассматривать задачи теплообмена как сопряженные для случая нестационарного теплообмена. Действительно, даже в предельном случае, когда коэффициент теплопроводности твердого тела очень большой (Xj->-oo), температуру поверхности нельзя считать постоянной, так как хотя она и не зависит от координат точек поверхности, но изменяется во времени. Однако в отличие от стационарного теплообмена даже н в этом предельном случае [c.258]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...