Теплоотдача тел в условиях естественной конвекции

Для расчета коэффициента теплоотдачи в условиях естественной конвекции обычно пользуются зависимостью вида [c.86]

Для определения коэффициента теплоотдачи и критической величины теплового потока при пузырьковом кипении жидкости в условиях естественной конвекции и в большом объеме Г. Н.Кружи-лин, обработав опытные данные на основании теории подобия, предложил обобщенные формулы в следующем виде [c.451]

Учесть лучистый теплообмен между внешней поверхностью обтекаемого тела и средой. Степень черноты поверхности носового профиля бдт = 0,8. Теплоотдачей задней торцовой поверхности профиля внутрь конструкции (протекающей в условиях естественной конвекции) пренебречь. Температуру профиля в начальный момент времени принять рав ной 15° С. [c.264]

Содержание работы. Определение коэффициентов теплоотдачи на поверхности горизонтальной трубы в условиях естественной конвекции и обобщение результатов опыта. [c.139]

Содержание работы. Определение локальных коэффициентов теплоотдачи на поверхность вертикальной трубы в условиях естественной конвекции. Обобщение результатов опытов и представление их в виде критериальной зависимости. [c.143]

Для расчета теплоотдачи вертикальной пластины в условиях естественной конвекции могут быть использованы методы теории ламинарного пограничного слоя. При этом система уравнений (2.85) —(2.87) должна быть решена для граничных условий = Wy = О, Т Дг при у = о и Wy, = Wy = Q, T = Tas при V = e, где X — продольная, а у — поперечная координаты. Перейдем к переменным [c.118]

Для расчета коэффициента теплоотдачи в условиях естественной конвекции в большом объеме теплоносителя обычно пользуются критериальной зависимостью вида [c.98]

На рис. 6.2 представлена зависимость коэффициента теплоотдачи а от плотности теплового потока q при кипении воды в большом объеме под атмосферным давлением. Участок АВ этой кривой соответствует конвективному теплообмену в однофазной среде в условиях естественной конвекции. Участок D характеризует область развитого пузырькового кипения, при котором на теплоотдающей поверхности наблюдается уже весьма большое число действующих центров парообразования. Между областями естественной конвекции в однофазной среде и развитого пузырькового кипения имеется переходная зона, в которой паровую фазу генерируют отдельные центры. С увеличением плотности теплового потока число действующих центров парообразования быстро растет и это способствует интенсификации процесса теплообмена. Многочисленные опытные данные показывают, что в области развитого пузырькового кипения коэффициент теплоотдачи а пропорционален плотности теплового потока, q в степени, примерно равной 0,7 , т. е. [c.164]

Состояние учения о свободной конвекции в настоящее время таково, что многие стационарные задачи имеют точные или приближенные аналитические решения. Среди аналитических работ преобладают исследования ламинарных потоков, возникающих при свободной конвекции. Труднее математической обработке поддаются вопросы свободной конвекции при турбулентном течении в пограничном слое. В этом случае, как и в случае ламинарного режима, для описания теплообмена в условиях свободной конвекции применяются методы теории подобия с широким использованием эксперимента. Изучение вопросов нестационар- ной свободной конвекции имеет также большое значение. Одним из важнейших вопросов теории нестационарного теплообмена в условиях свободного движения является вопрос о влиянии вибраций на конвективные процессы. Вибрационный эффект, создаваемый или перемещением нагретой поверхности в окружающей среде или подводом возмущений в виде акустических или других периодических колебаний к самой среде, может изменить теплоотдачу в несколько раз. Такое изменение теплоотдачи позволяет качественно по-другому подходить к решению новых задач в условиях естественной конвекции, и в настоящее время обширные исследования посвящены этому вопросу. Получить общее аналитическое решение задачи не всегда удается, поэтому большинство работ посвящено экспериментальному и аналитическому исследованию частных случаев. [c.143]

Теплоотдача между двумя параллельными пластинами, расположенными вертикально, зависит от числа Ra, расстояния между пластинами В и высоты пластин Н. При Н/В < 3 теплоотдачу в условиях естественной конвекции для ламинарного пограничного слоя рекомендуется считать по формулам для одиночных пластин, расположенных в неограниченном пространстве. Восходящий на горячей и нисходящий на холодной пластинах потоки не оказывают влияния друг на друга. При отношении Н В > 3 между пластинами возможно возникновение циркуляционных контуров, которые влияют на теплоотдачу. При смыкании пограничных слоев тепло передается теплопроводностью. [c.148]

К р у ж и л и II Г. Н., Обобщение экспериментальных данных но теплоотдаче при кипении жидкости в условиях естественной конвекции, Известия АН СССР, ОТН, 5, 1949. [c.223]

В условиях естественной конвекции коэффициент теплоотдачи, кроме того, непосредственно связан с избыточной температурой степенной зависимостью [c.567]

Теорию пограничного слоя можно применить и для определения теплоотдачи тел в условиях естественной конвекции, т. е. при обтекании тел средой, движение которой вызвано только различием температур среды у поверхности тела и в отдалении от нее. Перемещ,епие масс среды в условиях различия температур осуш,ествляется подъемной силой, возникающей в поле тяготения при изменении плотности нагреваемой или охлаждаемой среды (архимедова сила). Ограниченная скорость гравитационной конвекции среды позволяет не учитывать тепло трения. Давление в пограничном слое в поперечном направлении у (рис. 112) не [c.295]

Расчет теплоотдачи вертикальных плит в условиях естественной конвекции с ламинарным режимом течения при различных числах Рг приводит к формуле [c.300]

Рис. 117. Характер течения среды и изменение коэффициента теплоотдачи в условиях естественной конвекции у вертикального цилиндра большой высоты

Формула (82,3) для расчета критерия конвективного теплообмена в условиях естественной конвекции при турбулентном режиме течения характерна тем, что коэффициент теплоотдачи оказывается не зависящим от размера тела. [c.326]

На рис. 2-19 даны в виде трех нижних кривых значения в зависимости от температуры поверхности загрузки и условий конвекционной теплоотдачи. Остальные кривые на этом графике относятся к охлаждению в условиях естественной конвекции горизонтальных цилиндров диаметрами 20, 50 и 100 мм, а также плоских поверхностей (вертикальной и горизонтальной) и охлаждению этих же тел в вынужденном потоке воздуха со скоростью [c.201]

Теплоотдача в неограниченном пространстве. Сопоставление и научное обобщение на основе теории подобия обширного экспериментального материала по теплообмену в условиях естественной конвекции позволило предложить общую зависимость для коэффициентов теплоотдачи тел с одним определяющим размером (вертикальные и горизонтальные плиты, бесконечно длинные трубы и т. п.) [17], имеющую вид [c.32]

Предельные условия теплоотдачи при естественной конвекции. Рассмотрим подобие процессов теплоотдачи при естественной конвекции для следующих трех предельных условий. [c.253]

В заключение заметим, что первое предельное условие теплоотдачи при естественной конвекции наблюдается в газах и неметаллических капельных жидкостях, для которых число Прандтля Рг 1. Основное изменение температуры сосредоточено в сравнительно тонком пристеночном слое жидкости. Именно в этом слое подъемные силы и силы вязкости преобладают над силами инерции, т. е. наблюдается первое предельное условие для теплоотдачи при естественной конвекции. [c.254]

Для металлических жидкостей, как указывалось выше, число Прандтля мало по сравнению с единицей (Rr 1). Из-за высокой теплопроводности металлов изменение температуры в жидкости охватывает области потока, удаленные от поверхности твердого тела. В этих областях влиянием сил вязкости по сравнению с влиянием сил инерции можно пренебречь. Следовательно, при Рг< 1 справедливо второе предельное условие теплоотдачи при естественной конвекции. [c.254]

Свободная конвекция. Теплоотдача при свободном движении теплоносителя широко используется как в быту, так и в технике. Например, комнатный воздух нагревается печами или отопительными приборами в условиях естественной конвекции. В технике такой теплообмен происходит при нагревании воды в паровых котлах, при охлаждении паропроводов, обмуровки котлов, промышленных печей и других тепловых устройств. [c.243]

На основании полученных опытных значений коэффициентов теплоотдачи найти обобщенную зависимость для расчета теплоотдачи I) условиях естественной конвекции. Учитывая, что критерий Рг для воздуха в широком иитернале температур остается практически постоянным, зависимость искать в виде Nii = /(Qr). [c.59]

Пример 31.1. Определить коэффициент теплоотдачи а при пузырьковом кипении бензола на плоской (цилиндрическоа) стальной поверхности теплообмена при давлении 1,32бар и плотности теплового потока < = 10 В 1/м (кипение в условиях естественной конвекции или в большом объеме). [c.320]

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]

В настоящее время опубликовано большое количество формул для определения коэффициента теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении в условиях естественной конвекции. Большинство опубликованных формул представляют собой эмпирические обоб-гценные зависимостп, построенные на основе теории подобия. К ним относится, например, получившая широкое признание, формула С. С. Кутатбладзе [87] [c.204]

На рис. 8.1 представлена зависимость коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока при кипении воды в условиях естественной конвекции (кривая 1) и вынужденного движения при омывании плоской пластины (кривые 2, 3 и. 4) [178]. Позднее аналогичные зависимости были получены и в опытах других исследователей. На рис. 8.2 показано влияние плотности теплового потока на коэффициент теплоотдачи к кипящим растворам NH4NO3 в условиях вынужденного движения в трубах (опыты Р. Я- Ладиева) . [c.225]

Х0,125 мм, нержавеющая сталь), а на рис. 9.5, б — зависимость коэффициента теплоотдачи а от А нед при поверхностном кипении дифенила в условиях естественной конвекции (р—1,01 10 Па). Здесь коэффициент теплоотдачи определен как отношение плотности теплового потока к разности температур стенки и основной массы жидкости. Для 118,5 кВт/м зависимости ст = = /(Д нед) и а = /(Л нед) экстраполированы в область больших недо-гревов. Незалитым кружком отмечено значение а, рассчитанное по формуле конвективного теплообмена в однофазной среде при температуре стенки, равной температуре насыщения. Условием t T = te определяется предельное значение недогрева основной массы жидкости [c.258]

При вынужденном течении однофазного потока в условиях турбулентного режима интенсивность теплообмена существенно выше, чем при естественной конвекции, поэтому в этом случае влияние процесса парообразования а коэффициент теплоотдачи наблюдается яри более 1Высоких температурах ядра потока. Следовательно, при одной и той же плотности теплового потока в условиях вынужденного движения значение предельного недогрева жидкости меньше, чем в условиях естественной конвекции.. Скорость жидкости оказывает существенное влияние на температуру i .K. [c.260]

Теплота от слоя конденсата к йарогенерйрующим трубам в нижней части греющей секции передается в условиях естественной конвекции, поэтому коэффициент теплоотдачи определяем по формуле М. А. Михеева [c.419]

Цифра 2,08 хорошо согласуется с результатами аналогичных опытов наших втечественных теплотехников по теплоотдаче труб и плит в условиях естественной конвекции [27], а также с данными французских исследователей немецкие данные по большей части несколько выше. [c.209]

Задачей ближайших исследований является построение теории регулярного режима некоторых тел простой формы, в которой были бы учтены раздельные коэффициенты теплоотдачи, и приложение этой теории к их определению. Некоторые шаги в решении этой задачи уже сделаны. В 1951—1952 гг. А. И. Лазарев и Е. С. Платунов, пользуясь обобщенными формулами, дали метод экспериментального определения раздельных коэффициентов теплоотдачи пластинки и цилиндра в условиях естественной конвекции [64]. Этим открывается перспектива более широкого применения альфакалориметра регулярного режима. [c.395]

Наблюдения показывают, что пузырьки пара образуются не во всей массе жидкости, а на поверхности стенки, причем в определенных ее местах, называемых очагами парообразования. Такими очагами могут быть впадины или выступы в стенке, пузырьки газа или воздуха, выделяющиеся из воды при ее нагреве, взвешенные в жидкости твердые частицы и т. д. Жидкость превращается в пар на границе пузырьков, отчего последние растут и, достигнув известного размера, отрываются от поверхности и устремляются вверх, а вместо оторвавшихся пузырьков ка стенке возникают новые. При прохождении через жидкость пузырьки пара продолжают увеличиваться, отчасти за счет продолжающегося парообр азоеания, отчасти за счет снижения давления, обусловленного уменьшением высоты вышележащего столба жидкости. Если кипение происходит в большом объеме жидкости и при малых количествах передаваемого тепла, то o6ipa-эование пузырьков пара почти не влияет на процесс теплообмена. В этом случае передача тепла осуществляется так же, как и в условиях естественной конвекции. Однако чем интенсивнее протекает процесс теплообмена, т. е. чем больше образуется пузырьков пара, тем интенсивнее перемешивается жидкость и тем значительнее становится коэфициент теплоотдачи а. Этим объясняется то обстоятельство, что у кипящей жидкости коэфициент теплоотдачи выше, чем у некипящей. Это продолжается до известного предела (см. ниже), после которого коэфициент теплоотдачи начинает уменьшаться. [c.234]

При определенном паросодержании гсгро тепловой поток перестает влиять на паросодерн ание, при котором происходит кризис теплоотдачи (см. рис. 3.13). Параметр а гро сложным образом зависит от давления (рис. 3.18). Сначала с ростом давления Жгр о возрастает, а затем падает. Область максимума х -р соответствует примерно максимуму критических тепловых потоков в зависимости от давления в условиях естественной конвекции. Зависимость Жгро = х (р) аппроксимируется следуюш им образом [c.121]

Для того чтобы судить, насколько различен коэффициент теплоотдачи в отдельных случаях переноса энергии, приведем некоторые его величины, полученные из опыта. В условиях естественной конвекции воздуха у поверхности плоской стенки при комнатной телшературе а= 10 -ч-10 вт м-град. В условиях вынужденного течения этого же воздуха в зависимости от скорости перемещения коэффициент теплоотдачи может быть а = = 10 -т-10 вт1м град. При турбулентном течении жидкостей в трубах, в зависимости от рода жидкости и скорости течения, коэффициент теплоотдачи находится в широком диапазоне изменения от 10 до 10 втЫ град. В условиях кипения различных жидкостей [c.48]

НЫХ систем вакуумных камер [52]. В работе [53] описаны три возможных механизма возникновения кризиса теплоотдачи в условиях естественной конвекции в замкнутом объеме и предложено по-луэмпир ичбское уравнение, позволяющее рассчитать величину критического теплового потока для воды при низких давлениях. [c.189]

Р. Мартинелли и Л. Болтер [171], исследуя теплообмен в условиях естественной конвекции между цилиндром, совершающим вертикальные колебания частотой до 40 гц, и водой, установили при Не > 7000 существенное влияние этих колебаний на интенсивность теплоотдачи. При Ке = ГО скорость теплоотдачи возрастает в 4 раза. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...