Процесс конвективного теплообмена

Баскаков и Супрун [75], основываясь ла аналогии между процессами конвективного теплообмена и массо-обмена, связь между которыми для ламинарного пограничного слоя на пластине (при Re<10 ) описывается уравнением [c.61]

Приведенный выше анализ дает основание полагать, что процесс конвективного теплообмена между поверхностью и слоем крупных частиц происходит при турбулентном течении газа с высокой степенью турбулентности. При этом частицы, находящиеся у теплообменной поверхности, играют роль турбулизатора. Как и в [73, 89], принято, что формирование пограничного слоя у поверхности происходит заново после каждой частицы. Однако в отличие от [73, 89] средний коэффициент теплообмена определяется по аналогии со случаем течения вдоль пластины при турбулентном пограничном слое, т. е. по уравнению [c.93]

Для некоторых газов величина критерия Прандтля в процессе конвективного теплообмена почти не изменяется с температурой, поэтому критериальное уравнение принимает более простой вид [c.423]

Термическое сопротивление пограничного слоя бД во много раз превышает термическое сопротивление турбулентного внешнего потока и является определяющим в процессах конвективного теплообмена. Поэтому изменение температуры от до 4т сосредоточено в основном в пределах пограничного слоя. [c.175]

Таким образом, при выборе критериальных уравнений для теплового расчета необходимо обратить внимание на условия, при которых проводилось опытное исследование процесса конвективного теплообмена и обработка опытных данных. [c.114]

Несмотря на то, что ламинарный подслой очень тонок (толщина его порой составляет несколько молекулярных слоев жидкости), он играет большую роль в процессах конвективного теплообмена. [c.42]

Процессы конвективного теплообмена описываются системой дифференциальных уравнений, включая нелинейные, а аналитические методы решения последних для практических задач не разработаны. [c.311]

Диффузионно-тепловая аналогия (ДТА) используется для изучения процессов конвективного теплообмена. В основе ДТА лежит формальное сходство уравнений, описывающих процесс конвективного Теплообмена при течении жидкости с постоянными свойствами, и уравнений, описывающих конвективный перенос примеси в движущейся жидкости. При этом процесс конвективного теплообмена заменяется процессом конвективной диффузии. На основании измерений профиля концентрации на модели при соблюдении правил моделирования поле температур в движущейся жидкости можно получить посредством простого пересчета. Коэффициент теплоотдачи может быть найден пересчетом измеренного на модели коэффициента массоотдачи. [c.92]

При моделировании процессов конвективного теплообмена уравнение энергии должно рассматриваться совместно с уравнениями неразрывности, движения и состояния. При анализе многих процессов, например в случае свободной конвекции или при необходимости учета зависимости вязкости от температуры, необходимо все эти уравнения решать совместно. Численные схемы для уравнений гидродинамики гораздо сложнее, чем рассмотренные в главе 3 схемы для уравнения теплопроводности. С ними можно познакомиться по книгам [19—21, 23]. Мы будем считать, что поле скоростей [c.156]

Система уравнений (10.3)... (10.5) описывает бесконечное множество процессов конвективного теплообмена. Частные особенности процессов теплообмена характеризуются условиями однозначности, которые содержат геометрические, физические, временные и граничные условия. [c.132]

Процессы конвективного теплообмена весьма часто встречаются в технике, как составная часть они входят также в природные процессы, происходящие в результате воздействия технических устройств на окружающую среду. Поэтому задача определения коэффициента теплоотдачи очень важна. Особенности движения вязкой жидкости в непосредственной близости от стенки позволяют установить связь коэффициента теплоотдачи с температурным полем в жидкости, которое, как было по казано в гл. 12, может быть найдено в результате решения уравнения энергии и уравнений гидромеханики. [c.316]

Пространственная область, в которой рассматривается процесс конвективного теплообмена (область О, см. 39) задана следующими геометрическими условиями [c.319]

Экспериментальное исследование процесса конвективного теплообмена. Этот путь используется чаще других, в особенности для сложных процессов. Проведение эксперимента на реальных объектах связано с трудностями организационного и экономического порядка. Кроме того, в период проведения исследования реального объекта может не быть вообще, поскольку именно потребность спроектировать его и вызвала необходимость проведения исследования. Поэтому в большинстве случаев эксперимент проводится на лабораторных установках. В процессе эксперимента выявляется влияние отдельных величин на интенсивность теплоотдачи, при этом измеряются температура, скорость, массовый расход, давление и т. п. в экспериментах по теплообмену теплофизические свойства жидкости, как правило, не измеряют, а используют опубликованные справочные данные. Экспериментальный путь решения задач конвективного теплообмена связан, с одной стороны, со сложностью, обусловленной большим количеством влияющих на теплообмен факторов [см. зависимость (14.12)], а с другой, — с узко специальным характером получаемых результатов, справедливых только для данной лабораторной установки в пределах изменения параметров эксперимента. При этом следует иметь в виду, что создание лабораторной установки, выбор моделирующей среды, определение необходимых интервалов изменения параметров эксперимента должны осуществляться в соответствии с определенными правилами, обеспечивающими достижение главной цели, — получить расчетную зависимость для процесса на реальном объекте. Три указанных проблемы — упрощение функциональной зависимости для теплоотдачи, повышение ее универсальности, создание правил моделирования — помогает решить теория подобия. [c.328]

Процессы конвективного теплообмена называют подобными, если у сравниваемых процессов подобны соответственно поля температуры, скорости и давления Два поля подобны, если переход от одного из них к другому можно осуществить путем умножения на константу подобия. Константа подобия не зависит от координат и времени. Для полей различных физических величин константы подобия различны произвольный выбор констант подобия недопустим. [c.332]

Для примера рассмотрим процесс конвективного теплообмена при течении жидкости в трубе круглого поперечного сечения (рис. 14.4). Индексами / и 2 обозначены два подобных процесса. Сравним поля скорости и температуры для этих процессов. Координатами точки служат радиальная координата и осевая ко- [c.332]

Область О (см. 39), в которой развивается процесс конвективного теплообмена, включает в себя и границу. Сходственные точки, расположенные на границе, связаны теми же соотношениями, что и прочие сходственные точки. Основываясь на этом, можно определить константу геометрического подобия [c.333]

Наиболее важные из следствий Вг связаны с искомыми величинами, главной из которых является коэффициент теплоотдачи а. Для подобных процессов конвективного теплообмена безразмерные коэффициенты теплоотдачи — числа Нуссельта равны, что выражается формулой [c.335]

Пусть имеются два процесса конвективного теплообмена, о которых заранее неизвестно, подобны они или нет. Система уравнений для первого процесса дает решение [c.337]

ГЛАВА 15. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА [c.374]

Несмотря на то что пограничный слой остается тонким (а измерение скоростей показывает, что толщина его порой составляет несколько молекулярных слоев жидкости), он играет большую роль в процессах конвективного теплообмена. [c.168]

При изучении ряда процессов конвективного теплообмена, например в процессах, протекающих при больших тепловых потоках и больших скоростях или при течении очень вязких жидкостей, физические параметры нельзя принимать постоянными. В этих случаях температура по сечению потока изменяется очень резко, а также резко меняются и физические параметры жидкости, что оказывает существенное влияние на коэффициент теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать переменность физических свойств по сечению потока. [c.334]

Процесс конвективного теплообмена определяется переносом теплоты в движущейся среде и описывается системой дифференциальных уравнений. [c.84]

Система дифференциальных уравнений (9.13), (9.21), (9.23) замкнута, поскольку число переменных в ней равно числу уравнений. Она описывает практически любой процесс конвективного теплообмена. Для выделения конкретной задачи из множества необходимо задать условия однозначности, которые включают в себя [c.86]

МЕТОДЫ интенсификации ПРОЦЕССОВ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА [c.288]

Вместе с тем повышение газового давления приводит к увеличению плотности газа в порах литейной формы, коэффициентов теплопроводности и теплоемкости газа. Это может заметно интенсифицировать процесс конвективного теплообмена в форме и привести к ускорению затвердевания металла. [c.50]

Определение а теоретическим путем весьма затруднительно, а в большинстве случаев невозможно из-за большого количества факторов, влияющих на конвективный теплообмен, поэтому он определяется, как правило, опытным путем. Исследования конвективного теплообмена проводят на моделях, а результаты исследований переносят на промышленные установки, но для этого необходимо, чтобы процессы в моделях и промышленных установках были подобными. Условия,, необходимые для создания подобных процессов, раскрываются теорией подобия. Подобными могут быть как геометрические фигуры, так и любые физические величины, а также физические процессы конвективного теплообмена, протекающего в теплообменном аппарате и его модели. Таким образом, в основе подобных процессов лежит их геометрическое подобие, т. е. геометрическое подобие промышленной установки и ее модели. [c.89]

Кроме того, подобие процессов конвективного теплообмена обусловлено равенством особых безразмерных комплексов, состоящих из физических величин, влияющих на теплообмен (ско- [c.89]

Таким образом, процесс конвективного теплообмена в несжимаемой однородной среде с постоянными физическими параметрами описывается системой дифференциальных уравнений (4-2), (4-10), (4-18) и (4-20). [c.136]

Задание распределений с(т, Хс, г/с, Z ) и qdx, Хс, Ус, с), где Хс, Ус, Z — координаты поверхности тела, часто затруднительно, так как t и q в общем случае зависят от процессов теплообмена в стенке и по другую ее сторону. Строго говоря, в этом случае тепловые граничные условия нельзя назначить заранее, так как они являются сложной функцией совокупности всех отдельных процессов теплообмена. Необходимо к системе дифференциальных уравнений рассматриваемого процесса конвективного теплообмена присоединить дифференциальные уравнения, описывающие процесс теплопроводности в стенке и процесс Конвективного теплообмена по другую ее сторону, и задать условия сопряжения. [c.137]

Процесс конвективного теплообмена может быть стационарным или нестационарным. В первом случае температурное ноле жидкости не изменяется во времени, во втором — переменно во временII. [c.76]

При изучении конвективного теплообмена наибольший практический интерес представляет опред еление коэ( х шциеита теплоотдачи а, который входит только в критерий Nu. Поэтому уравнение конвективного теплообмена penjaeT n относительно этого числа. Теория подобия позволяет в обш,ем виде установить критериальные зависимости, достаточно полно характеризующие процесс конвективного теплообмена. Обобщенное уравнение конвективного теплообмена имеет вид [c.86]

Электротепловая аналогия (ЭТА) чаще всего используется для исследования процесса теплопроводности, протекающего в сложных условиях. ЭТА основана на формальном сходстве математических опи- саний процессов теплопроводности и электропроводности. Поле температур в теле описывается дифференциальным уравнением теплопровод-нойти, а поле электрического потенциала описывается дифференциальным уравнением точно такого же типа. Можно создать электрическую модель образца, провести измерения потенциалов в соответствующих точках, в соответственные моменты времени, а затем простым пересчетом найти распределение температуры в теле. ЭТА может быть применена также для исследования некоторых процессов конвективного теплообмена, а также теплообмена излучением. [c.92]

В зависимости от динамических условий, в которых протекает процесс конвективного теплообмена, одно из чисел — Ке или Оа имеет преобладающую значимость. Так, если для определенной жидкости с плотнос гью р и динамической вязкостью р, скорость потока велика, то велико и число Не, а следовательно, комплекс Оа/Не мал и может быть отброшен из уравнения движения. [c.324]

Конвекция, как ранее сказано, бывает вынужденной и свободной. Вынужденное движение может сопровождаться свободным движением. При этом влияние свободного движения тем больше, чем меньше скорость вынужденного движения и больше разность температур отдельных частиц среды. При больших скоростях вынужденного движения свободную конвекцию можно не учитывать ввиду ее небольшого влияния. Процесс конвективного теплообмена, характеризуемый совокупиостью тепловых и гидромеханических явлений, может быть описан системой дифференциальных уравнений. [c.309]

При изучении процессов конвективного теплообмена искомой величиной является коэффициент теплоотдачи а. Для его определения используют различные методы. Наиболее распространен так называемый метод стационарного тепловэго потока. При этом методе средний коэффицинет теплоотдачи находят в соответствии с законом Ньютона (24.1) [c.329]

В инженерных расчетах часто определяют конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела этот процесс конвективного теплообмена называют конвективной теплоотдачей и литеплоотдачей. [c.5]

При стационарных процессах конвективного теплообмена dtjdx=Q. Уравнение (4-10) еще более упрощается,, если температура изменяется только по одной или двум координатам. В случае стационарного одномерного температурного поля все производные по X, у и Z равны нулю. [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...