Основные случаи теплообмена

Назовите основные случаи теплообмена. [c.356]

ОСНОВНЫЕ СЛУЧАИ ТЕПЛООБМЕНА. [c.210]

Основные случаи теплообмена соприкосновением [c.266]

В общем случае для области околокритических параметров следует различать три основных случая теплообмена [c.208]

Изложение вынужденно будет несколько фрагментарно, поскольку имеется лишь очень немного тачных решений. Достаточно подробно исследован только ламинарный диффузионный пограничный слой с постоянными физическими свойствами, но и он изучен далеко не в столь общем виде, как тепловой пограничный слой. Решения -уравнения для турбулентного пограничного слоя получены при допущениях, требующих экспериментальной проверки. Основная трудность общего решения -уравнения состоит в весьма значительном влиянии состава многокомпонентной системы на определяющие перенос физические свойства. Для простых случаев теплообмена было показано, что решения, полученные при постоянных физических свойствах, с небольшими видоизменениями применимы ко многим прикладным задачам. В задачах массообмена изменение физических свойств обусловлено большим числом факторов, и они могут сильнее влиять на решение, чем в задачах теплообмена. Поэтому решения задач массопереноса, полученные в предположении постоянства физических свойств, менее пригодны для непосредственного применения, чем соответствующие решения задач теплообмена. Однако решения уравнений диффузионного пограничного слоя с постоянными свойствами представляют собой основные исходные зависимости массопереноса. Поэтому мы рассмотрим их достаточно подробно. [c.372]

В табл. 4.1.1 приведены приближенные значения коэффициентов теплоотдачи для воды и воздуха, основных случаев конвективной теплоотдачи, а в табл. 4.1.2 - значения коэффициентов теплопередачи, полученные для различных случаев теплообмена. [c.367]

Соответственно уравнению (XIV, 37) видоизменяются и частные формы основного уравнения для различных случаев теплообмена. Таким образом, задача сводится к определению количественного закона, которым определяется зависимость критерия Ми от температурного фактора. [c.361]

Характер процессов теплообмена в нагретых зонах в сильной степени зависит от плотности компоновки элементов. При достаточно плотной компоновке конвекция в зазорах нагретой зоны развиться не может. В этом случае основными механизмами теплообмена внутри нагретой зоны становятся кондукция и излучение. [c.14]

В общем случае при тепловом расчете выпарных аппаратов и теплообменников, устанавливаемых на выпарных станциях, можно встретиться со следующими основными видами теплообмена [c.67]

Рассчитывать (или выбирать) все размеры теплообменника обычно не имеет смысла, поскольку самостоятельно теплообменники предприятия обычно не изготавливают, а на специализированных предприятиях можно заказать лишь теплообменник, соответствующий тем ГОСТам, которые определяют их основные типоразмеры. Так, согласно ГОСТ 25449—82 поверхность пароводяного теплообменника не может быть равна 0,71 м , а только 0,6 или 0,8 м . Длина труб может быть 2 или 3 м. Проще всего после расчета поверхности теплообмена выбрать в каталогах и заказать подходящий серийно выпускаемый теплообменник, обычно заказывают теплообменник с большей поверхностью. В нашем случае F = 0,8 м1 [c.110]

Еще в первых работах Лева с сотрудниками [71] было высказано предположение, что благодаря хорошему перемешиванию частиц ядро слоя имеет пренебрежимо малое по сравнению с газовой прослойкой у поверхности термическое сопротивление, и именно газовая пленка на границе раздела псевдоожиженного слоя со стенкой является основным фактором, лимитирующим интенсивность теплообмена. При этом частицам отводится роль турбулизаторов, разрушающих ламинарный слой, тем самым уменьшая его сопротивление. Коэффициент теплообмена в этом случае определяется по соотношению [c.58]

Регенеративные теплообменники непрерывного действия с дисперсным промежуточным теплоносителем применимы в различных областях техники в энергетике, химической промышленности, металлургии, в горно-обогатительном деле, в промышленности стройматериалов и пр.,Во многих случаях наряду с процессом теплообмена имеет место и массообмен. Основное ограничение в использовании подобного регенеративного принципа возникает при значительном перепаде давления между [c.366]

Поскольку в явлениях турбулентного переноса эффекты молекулярной вязкости и теплопроводности обычно пренебрежимо малы в сравнении с явлениями вихревого перемешивания (исключая случаи очень больших градиентов скорости и температуры), пульсации температуры в основном связаны с вихревым перемешиванием элементов жидкости, при котором сохраняются их первоначальные температуры. Если элементы жидкости имеют различные температуры, то необходимо ввести средний температурный градиент в потоке с осредненными свойствами. Можно предполагать поэтому, что статистические свойства пульсации температуры зависят от двух факторов 1) от среднего температурного градиента в поле потока и 2) от характера поля скоростей. Далее на простом примере будет показано, какую роль играют средний температурный градиент для пульсаций температуры и соотношения между соответствующими статистическими свойствами для переноса количества движения и тепла. Такой подход был впервые использован Коренном 1130] при изучении теплообмена в условиях изотропной турбулентности. Рассмотрим изотропный и однородный турбулентный поток с постоянным средним температурным градиентом вдоль оси у, перпендикулярной направлению основного потока — оси х. Необходимые допущения для описания турбулентного поля течения сводятся в данном случае к следующим [c.83]

В настоящее время разработаны и успешно применяются численные методы-решения многих теплофизических задач расчет температурного состояния-твердых тел, температурных полей в потоках жидкости и газа, в жидких и газовых прослойках, заключенных в неподвижные или вращающиеся полости исследование закономерностей движения теплоносителя с целью выявления механизма процессов теплообмена исследование структуры пограничного слоя, теплообмена и трения на твердой поверхности и т. п. Одним из наиболее успешно развивающихся направлений использования математического эксперимента в теплофизических исследованиях является изучение закономерностей тепломассообмена и трения в потоках жидкости и газа с использованием теории пограничного слоя. Поэтому в качестве примера рассмотрим более подробно основные этапы математического эксперимента по исследованию сопротивления трения и теплоотдачи турбулентного потока к твердой поверхности. Ограничим задачу случаем стационарного течения несжимаемой жидкости с постоянными теплофизическими свойствами около гладкой плоской поверхности (в общем случае проницаемой). [c.66]

Градиентный метод позволяет проводить измерения локальных значений теплового потока при произвольном изменении температуры и тепловой нагрузки вдоль поверхности теплообмена в стационарных и нестационарных условиях. Этот метод можно использовать для исследования теплоотдачи и в случае, когда в стенках канала выделяется тепло. Основной недостаток метода — большой объем вычислений при обработке опытных данных при использовании ЭВМ становится второстепенным. [c.281]

Аналитическое решение задачи, т. е. расчет теплоотдачи по формулам, полученным в результате интегрирования системы уравнений конвективного теплообмена и определения постоянных интегрирования из условий однозначности. Интегрирование точных уравнений конвективного теплообмена, возможное в весьма немногочисленных случаях, используется в основном для учебных целей или для грубой оценки теплоотдачи в более сложных случаях. Достигнутые на этом пути успехи связаны с упрощенной физической схематизацией процесса (при которой сохраняются, однако, важные факторы) и использованием приближенных уравнений примером может служить теория пограничного слоя. [c.327]

Теплоотдача при конденсации. Значительно сложнее происходит процесс теплообмена в тех случаях, когда у поверхности стенки происходит изменение агрегатного состояния теплоносителя, как это имеет место при конденсации пара. В теплотехнике этот случай имеет большое значение, так как водяной пар — основное рабочее тело в тепловых двигателях, применяемых на электростанциях и в промышленности. [c.243]

В зависимости от цели расчет может быть проектировочным или проверочным. В первом случае определению подлежат поверхность теплообмена и основные конструктивные характеристики, во втором случае искомыми являются температуры теплоносителей начальные — на входе в теплообменный аппарат или конечные — на выходе из аппарата. [c.223]

Оценке прочности оборудования АЭС предшествует в этом случае анализ теплогидравлических процессов во времени, сопровождающих указанные режимы, с тем, чтобы получить историю силового и температурного нагружения трубопроводов, корпусов реактора, парогенераторов, их В1 три-хорпусных устройств и опорных конструкций. Поскольку подробное рассмотрение этих процессов и методов их моделирования выходит за рамки данной книги, приведем лишь основные уравнения теплообмена и гидродинамики теплоносителя, которые будут привлечены в дальнейшем для анализа температурных полей и гидродинамических воздействий в переходных режимах. [c.90]

К теплоносителям, используемым в ядерной энергетике, предъявляются специальные требования приемлемые ядерно-фнзические свойства, минимальное воздействие на конструкционные материалы, стойкость при облучении, термическая стойкость, низкая химическая активность, высокая температура кипения, небольшая вязкость, высокая теплопроводность, большая теплоемкость, низкая стоимость теплоносителя и т. д. Трудно найти теплоноситель, который удовлетворял бы всем этим требованиям в равной мере. Каждый из теплоносителей, используемый в ядерной энергетике, имеет преимущества и недостатки, определяющие область его применения. Выбор теплоносителя осуществляется с учетом всех физико-технических требований. Большое внимание при этом уделяется теплофизическим и гидродинамическим характеристикам теплоносителя. Во всех случаях теплообмена между потоком теплоносителя и обтекаемой им поверхностью существенное значение имеют процессы в гидродинамическом и тепловом пограничных слоях. Соотношение между тол-щицами гидродинамического 8 и теплового слоев в основном зависит от соотношения кинематической вязкости v и коэффициентов температуропроводности среды а, т. е. от критерия Рг. По значению числа Рг теплоносители можно разделить на три группы теплоносители с Рг < 1 теплоносители с Рг 1 и теплоносители с Рг > 1. [c.8]

Различают два основных типа теплообмена при конденсации пара теплообмен при пленочной конденсаци) пара и теплообмен при капельной конденсации пара В первом случае а поверхности теплообмена образует ся сплошная пленка копденсата, (во втором случае кон денсат выпадает па поверхности охлаждения в виде ка пель. Теплообмен при капельной копденсации пара на блюдается при плохой смачиваемости теплоносителем охлаждающей поверхности и, следовательно, характерен для большинства жидкометаллпческих теплоносителей. [c.266]

Теплообмен излучением играет важную роль в космической технике например, в космических аппаратах сбрасываемое тепло от энергетической установки, электронного оборудования и различных элементов аппарата переносится жидк им теплоносителем к космическим радиаторам, где оно путем теплопроводности передается к поверхности ребер, а затем путем теплового излучения отводится в открытый космос. Поскольку космические радиаторы, по-видимому, относятся к наиболее тяжелым элементам системы терморегулирования космического аппарата, следует выбрать наиболее эффективную геометрию ребер с точки зрения отвода тепла излучением, а также точно определить тепловые характеристики радиатора, чтобы минимизировать его вес. На фиг. 6.1 показаны типичные радиаторы космических ап паратов. В работах [1,2] рассматривается широкий круг связан ных с ними инженерных проблем. Основной механизм теплообмена в космическом радиаторе — совместное действие теплопроводности и излучения в прозрачной среде. Характеристики теплообмена для простых излучающих ребер исследовались до-, статочно широко [3—14]. Для геометрических форм ребра, представленных на фиг. 6.1, в, г, теплообменом излучением между поверхностью ребра и его основанием можно пренебречь, что значительно упрощает анализ. Однако для случаев, представленных на фиг. %Л,а,б,д, этот теплообмен необходимо учитывать, что усложняет проведение расчетов. Оптимизация веса ребра также существенна в других технических приложениях. Эта проблема рассматривалась рядом исследователей, определявших тепловые характеристики развитых излучающих поверхностей. [c.231]

Если в качестве основного процесса теплообмена принимается тепловое излучение, то влияние теплопроводности и конвекции учитывается соответствующим увеличением степени черноты. В этом случае поток тепла, переносимый за счет теплоправодности и конвекции, представляют по аналогии с законом Стефана — Больцмана [c.388]

В случае степенной жидкости в соотношениях (7.5.4) — (7.5.6) следует положить Лд = О и подставить зависимость т = /г(Т ) . Результаты соответствующих вычислений помещены в табл. 7.6. Там же приведены основные параметры теплообмена вязкопластичной жидкости Шведова — Бингама (ньютоновской жидкости отвечают значения Тд = О, /Хр = /х). [c.272]

Оребрение поверхности нагрева позволяет во многих случаях повысить теплоотвод и компактность теплообменников. Однако данные о теплообмене потоков газовзвеси с оребренными поверхностями в литературе отсутствовали. Поэтому опыты были проведены с четырьмя продольно-оребренными каналами при нисходящей режиме движения газовзвеси [Л. 18, 19]. В экспериментах в основном изменялась расходная концентрация — от 2 до 30 кг ч/кг ч dr = OA мм). Помимо коэффициента теплоотдачи, определенного для температурного ifanopa между потоком и основанием ребер ао, вычислялся приведенный коэффициент теплообмена пр [c.240]

Процесс 2 -3 (рис. 19-19) необратим из-за потери теплоты на трение, а процессы 3-4, 4-5, 5-1 и 2-2 необратимы из-за теплообмена при конечной разности температур, но степень необрати-люсти во всех этих процессах в обш,ем случае мала, и в расчетах обычно ее не учитывают. Основная необратимость в паротурбинной установке связана с потерей кинетической энергии на трение пара при его расширении в соплах и на лопатках турбины, поскольку течение пара происходит с большой скоростью. [c.312]

Еще большая ошибка в последнем методе допускается, когда при расчете среднелогарифмической разности температур вместо температуры теплоносителя на входе в пористый материал используется его начальная температура. Вследствие резкого повышения температуры потока в очень тонком слое охладителя у входа в пористую структуру эта ошибка в действительности может иметь место даже тогда, когда измеряют температуру теплоносителя вблизи входа в пористую стенку. В результате теплоноситель получает теплоту до входа в образец, что приводит к значительному завышению объемного внутрипорового коэффициента теплоотдачи йу- При этом величина предварительного подогрева зависит от условий эксперимента, например, от расхода теплоносителя,и очень ре> ко - от толщины образца. Для тонких пористых пластин толщиной около 1 мм с объемным тепловьщелением предварительный подогрев может составить до 0,9 всего нагрева охладителя, быстро уменьшаясь с увеличением его расхода. Если учесть, что основная часть приведенных в табл. 2.4 результатов получена для образцов толщиной менее 5 мм, то можно ожидать, что именно этот эффект и является основной причиной зависимости объемного коэффициента внутрипорового теплообмена от толщины образца в тех случаях, когда его толщина 5 включена в явном виде в критериальное уравнение теплообмена. В то же время при использовании расчетно-экспериментального метода обработки данных для широкого диапазона толщин образцов в специально поставленных экспериментах не обнаружена зависимость коэффициента объемного тегшообмена от толщины образца [ 11] [c.42]

Различают также тепловой начальный участок трубы 1 пач и так называемый участок стабилизированного теплообмена, начинающийся с сечения трубы, в котором bj. = R. На участке стабилизированного теплообмена профиль температуры не является неизменным, так как дТ1дх ф 0 однако при X 1 нач в разных сечениях теплового основного участка профиль температуры может считаться практически подобным. В общем случае 1 цач Ф 1нач равенство имеет место только при Рг = 1. [c.454]

Индекс противоточности Р является основной характеристикой схемы теплообмена при переменных температурах. Физическое содержание индекса противоточности можно уяснить из анализа схемы теплообменного аппарата с У-образными трубками причем любой теплообменный аппарат по конечному эффекту можно заменить теплообменным аппаратом с У-образными трубками. Индекс противоточности в этом случае можно представить как отношение комплекса кР противоточной части к общему значению комплекса кР всего теплообменного аппарата [c.124]

Как правило, габаритные размеры секций в одном тепло-массомере одинаковы, однако в отдельных случаях их целесообразно выбирать разными, но одинаковой толщины, которая определяет величину термического сопротивления. Два других габаритных размера — ширина и длина — определяют рабочий коэффициент секции, иногда удобнее, например, увеличивать размеры светлой секции по-сравнению с темной , чтобы получить примерно одинаковые их сигналы в процессе исследования лучисто-конвективного теплообмена. Можно увеличивать и габаритный размер перфорированной секции, если испарение будет происходить непосредственно из ее каналов, для увеличения ее сигнала за счет i/ ,. Добавочные (свыше трех) секций могут устанавливаться для контроля равномерности д и / но поверхности исследуемого продукта, их габаритные размеры меньше, чем у основных секций. [c.63]

Под количеством теплоты j в уравнении (4.36) подразумевается как теплота, полученная текущей жидкостью от внешней среды путем теплообмена с ней, так и теплота, выделяемая в потоке внутренними источниками теплоты (например, вследствие сгорания части жидкости п т. п.), т. е. 1 2 есть общее или суммарное количество теплоты, полученной текущей жидкостью на пути 1—2. Теплота трения в величину не входит. Действительно, в основном уравнении (4.36) q представляет собой количество теплоты, полученной телом от других тел (источников теплоты), I — полезную внешнюю работу, отданную внешнему объекту ни теплота трения qjp, ни работа ripjOTHB сил трения в. значение q или / не входят. В самом деле, при наличии трения на преодоление сил трения должна затрачиваться работа Так как работа против сил трения полностью переходит в теплоту, пнутри данного количества текущей жидкости выделится количество теплоты qjj,, эквивалентное Учитывая влияние трения на течение жидкост[1, в правую часть уравнения (4.36) можно, подобно тому, как это было сделано для /техп и q, подставить значения /.г,, и q p. Вследствие эквивалентности работы трения /т,, и теплоты трения обе эти величины взаимно сокращаются и, таким образом, выпадают из уравнения (4.36). Из этого следует, что уравнение (4.36) справедливо для стационарных как обратимых течений, не сопровождающихся действием сил трения, так и для необратимых течений с трением и имеет один и тот же вид в обоих этих случаях. [c.315]

Моделирование заключается в замене изучения какого-либо явления (оригинала) в натурных условиях исследованием подобного явления на специально созданной модели меньшего или большего масштаба в лабораторных условиях. Основная задача состоит в том, чтобы с уверенностью перенести качественные и количественные результаты моделирования на натурный объект (оригинал). Исследование процессов теплообмена в большинстве случаев проще и удобнее проводить не на самих технических устройствах, а в лаборатории на их моделях. Моделирова- [c.88]

Будем считать физические свойства среды р, Ср и X постоянными параметрами, определяемыми видом вещества среды. В действительности они зависят от температуры и давления, а поскольку здесь идет речь о полях температуры t x, у, г, т) и давления р[х, у, г, т), то физические параметры в общем случае являются функциями координат и времени. Зависимостью от давления можно пренебречь по двум причинам во-первых, физические параметры слабо зависят от давления (за исключением плотности газовой среды) и, во-вторых, исходные допущения, при которых получены уравнение (12.4) и являющееся его следствием уравнение (12.7), в совокупности своей эквивалентны предположению об изобарности процесса теплообмена. Учет переменности плотности газовой среды зависит от изменения давления при движении газа с большой скоростью градиент давления в потоке может быть весьма значительным и в этом случае используется уравнение энергии в форме (12.6) с учетом переменности плотности. Таким образом, физические параметры среды зависят в основном от температуры, которую приходится учитывать. [c.269]

Уравнение энергии (2.22) для двухмерного пограничного слоя (при стационарном тепловом режиме) также существенно упрощается. В этом случае Stf ix = О и dtjdz = О (пластина бесконечна в направлении г). В связи с малой толщиной теплового пограничного слоя 8, за основное изменение температуры можно принять изменение температуры по нормали к поверхности теплообмена. Тогда irtjdx и урав- [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...