Теплообмен при течении в трубах

ТЕПЛООБМЕН ПРИ ТЕЧЕНИИ В ТРУБАХ ЖИДКОСТЕЙ С РАЗЛИЧНЫМИ ЧИСЛАМИ ПРАНДТЛЯ [c.140]

Участок стабилизованного теплообмена. Турбулентный режим. Теплоотдача при течении в трубах круглого сечения достаточно хорошо изучена экспериментально, так как этот процесс является наиболее характерным для многих теплообменных устройств. Исследования показали, что число Nu для вынужденной конвекции в трубах зависит от чисел Рейнольдса и Прандтля, от качества внутренней поверхности стенок (шероховатость), от изменения свойств переноса (X, ja, с) под влиянием температуры, от изменения плотности жидкости под влиянием температуры или давления. [c.188]

Таким образом, имеющиеся расчетные рекомендации по теплообмену при конденсации в трубе и ламинарном режиме течения пленки конденсата должны применяться с учетом характера взаимодействия пленки конденсата [c.158]

Отметим, что сведений о теплообмене при течении в круглой трубе слишком мало для проведения количественных оценок. В частности, аналитическое решение, полученное в работе [47], позволяет рассчитать Nu лишь при На<4, что представляет, по-видимому, лишь теоретический интерес. [c.82]

Теплоотдача при постоянной плотности теплового потока на стенке, рассчитанная по этому уравнению, приблизительно на 4% выше, чем теплоотдача при постоянной температуре пластины. Напомним, что при ламинарном пограничном слое эта разница составляла 36%. Теплообмен при внешнем турбулентном пограничном слое, как и при течении в трубах, значительно менее чувствителен, к изменению температуры стенки, чем при ламинарном, особенно при высоких числах Прандтля. Напротив, при низких числах Прандтля влияние изменения температуры стенки на турбулентный пограничный слой достаточно велико. [c.294]

Наибольшее количество исследований по теплообмену в жидких металлах относится к теплообмену при течении в круглых трубах, между тем как для (практических целей наибольший интерес представляют данные о теплообмене в трубах некруглого поперечного сечения (прямоугольных, кольцевых) и в продольно омываемых пучках. Вопрос о влиянии геометрии поперечного сечения на теплообмен нельзя считать решенным для теплоносителей с числами Рг 1. [c.13]

Как следует из изложенного, между процессом движения жидкости и процессом конвективного теплообмена существует тесная физическая связь — поле температуры в жидкости связано с полем скорости с одной стороны, а с другой определяет интенсивность теплоотдачи, отражаемую коэффициентом теплоотдачи а и являющуюся основным фактором, от которого зависит поверхность теплообмена и, следовательно, размеры тепло-об менных устройств. Из расчетных формул для теплоотдачи при течении жидкости вдоль плоской поверхности и при течении в трубе видно, что чем больше скорость потока, тем теплоотдача выше. Однако здесь есть и отрицательный эффект с увеличением скорости растет градиент скорости в поперечном направлении и связанная с этим сила вязкости трения. Возрастает, следовательно, и сила давления, которая должна преодолеть силу трения. Поэтому параллельно с расчетом теплоотдачи всегда ведут расчет падения давления в трубе — это необходимо для правильного проектирования теплообменных устройств. [c.278]

Относительно случая отсутствия сил плавучести для опускного течения (неустойчивая стратификация) влияние сил плавучести меньше, нежели для подъемного (устойчивая стратификация) течения. Это относится как к теплообмену, так и к сопротивлению при течении в трубе, для которого экспериментальные данные отсутствуют. [c.52]

Фиг. 4.9. Теплообмен и длина пути перемешивания при течении по трубе взвеси частиц стекла размером 30 мк в воздухе число Рейнольдса 3 -Ю [812].

Теплопроводность и вязкость газов представляют собой процессы переноса энергии и количества движения. Механизм явлений переноса одинаков, поэтому интенсивный теплообмен при течении газа по трубе сопровождается значительным перепадом давления вдоль потока. При конструировании теплообменников этот перепад желательно сделать возможно меньшим, особенно в тракте низкого давления. [c.108]

Основные определения. 12.2. Передача теплоты теплопроводностью. 12.3. Теплообмен при внешнем обтекании твердого тела жидкостью. 12.4. Теплообмен при течении жидкости в трубе. 12.5. Теплообмен при кипении жидкости и конденсации пара. [c.330]

ТЕПЛООБМЕН ПРИ ТЕЧЕНИИ ЖИДКОСТИ В ТРУБЕ [c.453]

Теплообмен при течении электропроводящей жидкости в магнитном поле. Рассмотрим течение электропроводящей жидкости в трубе при наличии поперечного магнитного поля в случае ReJ , <1. [c.664]

Теплообмен при течении жидкости и газа в трубах и каналах [c.223]

При определении коэффициента теплоотдачи исходят из характера задачи (внутренняя, внешняя), простоты, удобства и возможности практического использования результатов экспериментального исследования в расчетах теплообменных устройств. Рассмотрим два характерных случая внешнее обтекание тел и течение в трубах, [c.98]

Конвективный теплообмен при течении жидкости в трубах [c.376]

Теплообмен при течении жидкости в трубах (так называемая внутренняя задача) имеет ряд особенностей [c.376]

Многообразие форм течения парожидкостных смесей, необходимость учитывать динамическое воздействие потока на процесс формирования паровых пузырей и процессы взаимодействия между фазами на границе раздела создают значительные трудности при решении задачи о теплообмене в условиях направленного движения среды. Однако с точки зрения расчетной практики, из всего многообразия условий протекания процесса теплообмена при кипении в трубах и каналах произвольной формы вполне допустимо выделить пять основных режимов. В пределах каждого из выделенных режимов устанавливаются характерные для него соотношения между параметрами, определяющими доминирующее влияние того или иного механизма переноса (или совместное их влияние) на интенсивность теплообмена. [c.229]

Одно из первых экспериментальных исследований теплообмена в газообразной четырехокиси азота выполнено В. Шоттом [3.17]. Теплообмен изучался при течении в обогреваемой трубе с Z)bh=H,2 мм и атмосферном давлении в узких интервалах температур (7 с = 295— 373 °К, 7 о = 375—393°К) и числах Re= (1,1—20) 10 . Было получено четыре опытные точки при турбулентном течении и пять при ламинарном. [c.56]

Теплообмен при протекании в потоке первой стадии реакции. Проведенные эксперименты [3.28] подтвердили доминирующее влияние химической реакции в теплоносителе на интенсивность теплообмена. В исследованном диапазоне параметров полученные значения коэффициентов теплоотдачи до 7—8 раз превышают а/, рассчитанные по замороженным свойствам при тех же параметрах. Максимумы теплоотдачи соответствуют максимальным значениям эффективных теплопроводности и теплоемкости, минимальные величины коэффициентов теплообмена — переходной зоне между первой и второй, стадиями реакции диссоциации, где эффективные физические свойства приближаются к замороженным значениям. Гидродинамический режим течения оказывает существенное влияние на теплообмен (так же, как и для инертных газов). В качестве примера на рис. 3.1, а показано изменение по длине трубы температуры газа и стенки, а также вычисленного по экспериментальным данным числа Nua. Для сравнения показаны графики изменения Nu/, полученные при расчетах по замороженным свойствам. [c.65]

В [3.15] задача о теплообмене при ламинарном течении в трубе с постоянной тепловой нагрузкой обобщена на случай произвольного изменения теплового потока как результат суммирования постоянных по длине возмущений. Метод пересчета температурных полей, по- [c.85]

Рассмотрим полностью развитое ламинарное течение в трубе произвольного поперечного сечения. Задача о теплообмене при вынужденной конвекции с заданными граничными условиями приводит к уравнениям [c.327]

ТЕПЛООБМЕН ПРИ ПОЛНОСТЬЮ РАЗВИТОМ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ В ТРУБАХ НЕКРУГЛОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ [c.147]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ПО ТЕПЛООБМЕНУ ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ ТЕЧЕНИИ В ТРУБАХ [c.224]

В этой главе рассматривается теплообмен при внешнем обтекании тела стационарным ламинарным потоком жидкости. Предполагается, что на пограничный слой, развивающийся на любой из поверхностей тела, не влияют пограничные слои на соседних поверхностях, В этом состоит основное отличие задач, обсуждаемых в этой главе, от задач теплообмена при ламинарном течении в трубах, рассмотренных в гл. 8. Настоящая глава охватывает широкий круг технических приложений, таких, как обтекание крыла и лопатки турбины, течение в соплах и в окрестности критических точек тел цилиндрической и сферической формы. [c.245]

Обычно применяются два способа введения поправок. По методу определяющей температуры все физические свойства, входяш ие в безразмерные комплексы (Re, Рг, Nu и др.), относят к некоторой характерной температуре, выбираемой таким образом, чтобы теплообмен и сопротивление при переменных свойствах можно было рассчитывать по зависимостям для постоянных свойств. В качестве определяющей принимают либо температуру поверхности, либо некоторую температуру, заключенную между температурой поверхности и температурой внешнего течения (или средней массовой температурой жидкости). Общего правила не существует. По методу фактора свойства все физические свойства определяются при температуре внешнего течения (или при средней массовой температуре жидкости), а влияние переменности свойств учитывается функцией отношения некоторого физического свойства при температуре стенки к тому же свойству при температуре внешнего течения (или при средней массовой температуре жидкости), Несмотря на широкое распространение метода определяющей температуры, его применение связано с определенными трудностями, особенно при расчетах теплообмена при течении в каналах. При использовании метода фактора свойства таких трудностей не возникает Например, для того, чтобы найти значение плотности при определяющей температуре для вычисления числа Re, необходимо разделять массовую скорость G = Vp на составляющие F и р. Но при течении в каналах G — массовый расход, отнесенный к поперечному сечению трубы, — является вполне определенным физическим параметром независимо от характера изменения плотности [c.309]

В логарифмических координатах график этой зависимости очень близок к прямой линии до значений Гад/Гоо, примерно равных 7, что соответствует числам Маха около 6. Интересно, что значение показателя степени при Т ад/Т оо, равное — 0,6, близко к полученному в гл. 12 показателю степени —0,6, обобщающему большинство данных при больших температурных факторах при течении в круглых трубах. Согласно некоторым опытным данным для воздуха значение этого показателя степени равно —0,575. Это свидетельствует о том, что влияние числа Маха на конвективный теплообмен при высоких скоростях течения мало отличается от влияния на теплоотдачу высокого температурного фактора при умеренных скоростях. Ясно также, что величина показателя степени различается в зависимости от того, как изменяются свойства газа с температурой. Поэтому погрешность значения показателя степени —0,6 по меньшей мере 20%. [c.345]

Теплообмен этих теплоносителей при развитом турбулентном течении в трубах выражается зависимостью [3] [c.173]

Описанная методика может быть использована как при внешнем обтекании поверхности (пограничный слой), так и при течении в трубах. Рис. 8.5 относится к течению в пограничном слое, а на рис. 8.6 приводятся опытные данные работы [60] для случая кипения хладона R113 ( j F3 L3) в кольцевом канале. Из этого рисунка видно, что при развитом пузырьковом кипении на теплообмен не влияет и недогрев жидкости до температуры насыщения. Коэффициенты теплоотдачи а и здесь отнесены к температуре насыщения. В области заметного влияния однофазной конвекции при расчетах необходимо учитывать, что относится к среднемассовой температуре жидкости Т. Этот учет достигается введением очевидной коррекции в формулу (8.19) [c.357]

Во всех рассмотренных до сих пор задачах вынужденной конвекции предполагалось, что скорости и градиен ты скорости потока невелики и влиянием кинетической энергии и вязкой диссипации можно пренебречь. Теперь нам хотелось бы рассмотреть влияние высоких скоростей и диссипации энергии на теплообмен и сопротивление. Хотя эти эффекты могут быть весьма существенны при течении в трубах, мы рассмотрим их главным образом применительно к внешним пограничным слоям, поскольку этот случай имеет весьма большое значение в технике. [c.327]

Высокая объемная удельная теплоемкость твердых частиц, или капель жидкости в составе многофазных систем по сравнению с газом, а также потребность в высоких коэффициентах теплоотдачи в газоохлаждаемых реакторах определили интерес к теплообмену смесей газ — твердые частицы при течении их по трубам. Теоретический анализ теплообмена таких смесей при турбулентном течении в трубах принадлежит Тьену [808, 809]. Он основан на результатах экспериментальных исследований систем газ — твердые частицы [212, 687], жидкие капли — газ [393] и жидкость — твердые частицы [676]. Анализ Тьена правомерен для следующей упрощенной модели [c.169]

Для расчета потерь давления при конденсации в трубе используются различные методики, основанные на разных моделях процесса. Так как расчетные уравнения i[6.22, 6.23 и др.] составляются на основе корреляции опытных данных, то они справедливы для условий опыта и не могут распространяться на другие условия и тем более на теплоносители с иными физическими свойствами без дополнительной экспериментальной проверки. Сравнение опытных данных по перепаду давления при конденсации Б трубе N264 с расчетными по известным рекомендациям, так же как и по теплообмену, не дало положительных результатов. Аналитическое рассмотрение данной задачи [6.25, 6.46, 6.50, 6.51] обычш) или не завершается конкретными рекомендациями дА расчета, или при их составлении принимаются допущения, требующие введения эмпирических поправок. Применение для расчетов формул, полученных при адиабатном гомогенном или раздельном течении без учета рсо-бенностей гидродинамики течений с конденсацией, как указывалось выше, допустимо лишь в отдельных случаях, когда влияние массообмена незначительное. [c.168]

В [3.37] рассматриваются теплообмен и сопротивление трения при турбулентном течении в трубе диссоциирующей четырехокиси азота. Полученные уравнения для расчета теплообмена и сопротивления трения совпадают с соответствующими уравнениями для диссоциирующего водорода [3.36]. Отличие заключается лишь в различных значениях констант [c.96]

Обработка опытных данных о теплообмене при турбулентном течении в трубах некруглого сечения с использованием в качестве характерного размера гидравлического диаметра показала, что при высоких и умеренных числах Прандтля эти данные с достаточно высокой точностью обобшаются расчетными уравнениями для круглой трубы. В гл. 6 отмечалось, что аналогичное обобщение справедливо и для коэффициента трения. При низких числах Прандтля получить обобщенные зависимости для труб различной геометрии >не удается вследствие того, что термическое сопротивление, как и при ламинарном течении, не осредоточено в пристеночной области. Следует ожидать, что теплообмен в призматических трубах с острыми углами (например, в трубе треугольного сечения, когда один из углов треугольника очень мал) при использовании Dr также не будет обобщаться зависимостью для круглой трубы. Причина состоит в том, что в области острого угла толщина подслоя становится большой по сравнению с расстоянием между прилегающими сторонами угла. В остальных случаях использование гидравлического диаметра и решений для круглой трубы оказывается весьма эффективным и позволяет рассчитывать теплообмен и сопротивление в прямоугольных трубах и трубах другой формы. [c.222]

К сожалению, опытные данные, которые позволили бы разрешить это противоречие, отсутствуют. Если провести тот же расчет по методу определяющей температуры, предложенному Эккертом, то при использовании физических свойств воздуха при умеренных температурах получим п = —0,19, т = —0,27. Однако метод расчета Эккерта не имеет достаточного физического обоснования. Поэтому можно сделать лишь тот вывод, что при То1Тос< <1 пит, видимо, заключены между О и —0,4. Для 7 о/7 оо>1 отсутствуют как опытные данные, так и аналитические расчеты. Однако некоторые выводы можно сделать на основании косвенных данных. Согласно большинству опытных данных для турбулентного течения в трубах наиболее вероятное значение п = —0,5. Трудно представить себе, что соответствующее значение п для турбулентного внешнего пограничного слоя значительно отличается от этой величины. Кроме того, в следующей главе будет показано, что число Маха влияет на теплообмен и сопротивление через изменение физических свойств с температурой. Согласно аналитическим и экспериментальным данным для турбулентных высокоскоростных потоков значения лит лежат в диапазоне от —0,5 до —0,6. [c.324]

Дыбан Е. П., Эпик Э. Я. Влияние создаваемой входным устройством турбулентности на теплообмен при течении воздуха в начальном участке трубы....................78 [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...