Конвективный теплообмен. Подобие физических процессов

Конвективный теплообмен. Подобие физических процессов 187 [c.187]

Пусть задан процесс —стационарный вынужденный конвективный теплообмен капельной жидкости со стенками круглой трубы (натурный объект), т. е. заданы значения чисел подобия Рейнольдса Re = i/ /v и Прандтля Pr = v7 , где Шо —средняя скорость жидкости / — характерный размер, в данном случае диаметр трубы d v, а —физические константы. [c.40]

Радиационно-конвективный теплообмен весьма сложен в физическом отношении и описывается довольно сложной системой уравнений. Эти два обстоятельства затрудняют как аналитические, так и экспериментальные исследования сложного теплообмена, в связи с чем задача его инженерного расчета еще далека от своего решения. Для практических расчетов обычно используют принцип независимости конвективного и лучистого потоков, что оказывается достаточно верным, если один из них значительно меньше другого. Так, для учета теплоотдачи излучением к коэффициенту теплоотдачи конвекцией, подсчитанному обычным образом, т. е. без учета влияния радиационного теплообмена на профили скорости и температуры, рекомендуется прибавлять условный коэффициент теплоотдачи излучением Пл, поэтому суммарный коэффициент теплоотдачи равен а = ак4-ал-Для сложных процессов теплообмена используют ряд чисел подобия, в частности числа Больцмана — Во и Кирпичева — К1, имеющие вид [c.420]

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]

Анализ условий подобия (Л. 126] основывается на следующих исходных положениях. Рассматривается однокомпонентная смачивающая жидкость (0<я/2) при постоянных физических параметрах в условиях свободного движения. Принимается, что тепловой поток от поверхности нагрева воспринимается только жидкой фазой режим кипения — пузырьковый. Кипение происходит на горизонтальной плоской стенке. Размеры поверхности нагрева велики по сравнению с размерами паровых пузырьков. Температурное поле в жидкой фазе определяется системой дифференциальных уравнений конвективного теплообмена и уравнениями, характеризующими движение пузырьков и теплообмен на их поверхности. В соответствии с этим аналитическое описание процесса включает уравнение энергии [c.305]

Исходя из изложенных выше условий подобия физических процессов, при моделировании прежде всего необходимо осуществить геометрическое подобие. модели и натуры. Соблюдение подобия условий однозначности требует подобия теплофизических свойств жидкости и подобия процессов на границах исследуемой системы. Первое требование особенно сложно соблюсти, если физические параметры переменны и эта переменность проявляется в исследуемом процессе (например в условиях неизо-термичности потока, характерном для конвективного теплообмена, если такие существенные для теплообмена свойства, как вязкость, плотность, теплопроводность, теплоемкость, зависят от температуры). Как правило, это существенно ограничивает возможности моделирования на отличных от натурных теплоносителях (например возможности замены газа капельной жидкостью). Второе требование обычно обеспечивается соблюдением подобия температурных и скоростных полей tia входе жидкости в исследуемый объект и подобия полей температур или тепловых потоков на поверхности тел, участвующих в теплообмене. [c.78]

Критерий Прандтля, содержащий только теплофизические параметры жидкости, характеризует влияние физических свойств среды на конвективный теплообмен и являетея мерой подобия полей температур и скоростей. Кинематическая вязкость v существенно влияет на характер поля скоростей, а температуропроводность а — на процесс теплообмена. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...