Внешние тепловые потоки

Рис. 6.3. Влияние внешнего теплового потока на относительные величины эффектов подогрева и снижения температурной эффективности

Влияние внешнего подогрева камеры энергоразделения на абсолютные эффекты охлаждения приосевых масс газа существенно зависит от режима работы вихревой трубы. Так, при коэффициенте внешней тепловой нагрузки 5 влияние подводимого внешнего теплового потока на абсолютные эффекты охлаждения в камере энергетического разделения в 4 раза (при ц = 0,6) и в 11 раз (при ц = 0,8) превышает его воздействие по сравнению с режимом ц = 0,3. Следует отметить, что результаты опытов [c.284]

Методика обработки результатов. Точным методом обработки результатов является расчетно-экспериментальный, при котором величина Лу определяется подстановкой величин измеренных начальной и конечной температур охладителя и температур обеих поверхностей как граничных условий в решение соответствующей задачи стационарной с внешним тепловым потоком, стационарной и нестационарной с объемным тепловыделением. [c.42]

Когда на стенки канала действует постоянный внешний тепловой поток плотностью q, то средняя температура теплоносителя, t на выходе из проницаемого заполнителя пропорциональна его длине. Если для этого варианта выразить безразмерные температуры в (J орме о а 0 [c.98]

Аналогичные результаты получаются и при постоянном внешнем тепловом потоке. [c.107]

Из данных, приведенных на рис. 5.9, следует, что при постоянном внешнем тепловом потоке уменьшение параметра вызывает меньшее увеличение длины начального участка по сравнению со случаем граничных условий первого рода. [c.111]

Полученное решение справедливо также и при медленном изменении внешнего теплового потока вдоль канала. [c.120]

Рис. 6.5. Зависимость удельного расхода воды от плотности поглощенного внешнего теплового потока в устойчивом режиме

На рис. 6.6, а представлено семейство кривых 1-3 к -1) в зависимости от величины для различных значений параметра 7,. Расчет jV, N" произведен с использованием физических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения при р = 1 бар. Кроме того, принято X = 10 Вт/(м К) 5 = 10 мм i>o = 2 °С. Параметр Bi в этих условиях изменяется за счет изменения расхода охладителя G. Полному испарению этого расхода охладителя и перегреву его внутри пористой стенки до 350 °С соответствует значение внешнего теплового потока <7, указанное на дополнительной оси абсцисс. [c.138]

Рассмотрим вариант 2 - испарение охладителя завершается во второй зоне. Из данных, приведенных на рис. 6.6, следует также, что как бы велика ни была интенсивность теплообмена в первой зоне (или величина 7i), независимо от протяженности области испарения, при увеличении плотности внешнего теплового потока и превышении им некоторого определенного значения неизбежно наступает режим теплообмена, при котором температура пористого материала в области испарения превышает температуру Т достижимого перегрева жидкости и в точке z = z происходит смена режима теплообмена. Используя последнее из условий [c.139]

Параметр при прочих заданных характеристиках системы зависит от координаты к окончания области испарения и величины АТз, которые, в свою очередь, зависят от координаты / начала этой области, т. е. = = 1 ) (/). Определив величину i (/), можно найти и плотность внешнего теплового потока q ф, при котором поток охладителя с массовым расходом G плотностью испаряется внутри пористой стенки в области испарения с границами I и к q (I) = - to). [c.142]

Единственное значение координаты /, а следовательно, и решение всей задачи, соответствующее заданному последним неиспользованным условием (6.14) внешнему тепловому потоку <7, может быть определено в результате численного решения характеристического уравнения [c.142]

Температурное состояние в области испарения и ее протяженность рассчитывались при средней интенсивности объемного теплообмена = = 3 10 Вт/ (м К). Для исследованного диапазона параметров это дает максимальную относительную протяженность этой области к - I =0,03, которая и использовалась в расчетах. Сравнение расчетных и экспериментальных данных по распределению температуры пористого металла показывает их хорошее совпадение в области испарения. Отсюда следует, что средняя интенсивность объемного теплообмена в ней по крайней мере не меньше величины = 3 10 Вт/(м К) (что соответствует ее качественной оценке, выполненной ранее), а при исследованном уровне плотностей внешнего теплового потока до <7 = 2,3 10 Вт/м протяженность области испарения мала и эту зону можно принять в виде поверхности фазового превращения. [c.147]

Рис. 6.15. Основные характеристики системы в зависимости от плотности внешнего теплового потока (образец 3, G = 0,191 кг/ м с), q" = 4,95 10 Вт/м ). Обозначения см. на рнс. 6.14

Неоднородность теплового потока, с одной стороны, затрудняет равномерное одновременное высыхание внешней поверхности и вызывает скачкообразное изменение параметров в переходных режимах. С другой стороны, исследуемая система работает устойчиво при высокой неоднородности внешнего теплового потока. [c.149]

ВОЙ и гидродинамической составляющих процесса построены гидродинамическая и тепловая характеристики. Гидродинамическая характеристика устанавливает зависимость между удельным расходом охладителя и полным перепадом давлений на пористой стенке при постоянном внешнем тепловом потоке. Тепловой характеристикой является зависимость плотности воспринимаемого системой внешнего теплового потока от координаты поверхности фазового превращения при постоянном перепаде давлений на стенке. [c.150]

Изменение во времени интенсивности внешнего теплового потока. [c.119]

Принимая возмущение внешнего теплового потока по формуле (4-49) и подставляя < нар(т) в уравнение теплового баланса, получим вместо (4-9) уравнение [c.119]

Для математического описания пульсаций принимаем схему, показанную на рис. 7-1. В районе сильного изменения плотности при возмущении внешним тепловым потоком появляется дополнительная массовая скорость доп(т), которая разделяется на две, одна из которых wi(t) направлена к входу трубы, а другая U2 i) — к выходу. В этом месте силы, зависящие от скорости нарастания давления по времени (силы, поддерживающие пульсацию), со стороны участка трубы U и 2 будут равны, т. е. давление р зависит от реакции труб на тепловое возмущение p(q) и от дополнительной массовой скорости р и). Давление р и) можно найти из уравнения изменения количества движения. [c.260]

Расчет проводился при возмущении внешним тепловым потоком %=0,2. [c.264]

Уровень растет при увеличении подачи воды и уменьшении отбора пара, а также при уменьшении внешних тепловых потоков Q и 1зк, снижающих выработку пара при неизменной подаче воды. [c.87]

На рис. 9.11 представлена схема реализации данного метода. Образец 2 в виде пластины закреплен с помощью устройства /. Пластина может свободно деформироваться под действием температуры, а изгиб происходит только за счет перепада температур по ее сечению и измеряется устройством 4. Одну из сторон образца охлаждают с помощью охладительного устройства 3. Пластину нагревают внешним тепловым потоком, например, радиационным. Тепловой поток, проходящий через пластину при радиационном нагреве, определяют путем тарировки прибора или измерением количества тепла, отводимого от пластины охлаждающим агентом в стационарном режиме. Радиационный нагрев позволяет создать высокую равномерность теплового потока поверхности пластины. Чтобы падающий радиационный поток полностью проходил через пластину, ее приемную сторону обычно зачерняют. Для измерения температуры образца, при которой измеряется теплопроводность, в измерительной схеме предусматривают устройство 5. Измерение температуры охлаждающей среды может быть также при необходимости использовано для определения температуры пластины (погрешность такого определения мала, если коэффициент теплообмена между средой и пластиной велик). Преимуществом метода является быстрое установление стационарного потока. Температурный коэффициент линейного расширения получают либо измерением, либо из справочных данных. Следует отметить, что коэффициент линейного расширения является величиной более стабиль- [c.60]

Традиционно неадиабатные вихревые трубы рассматривались лишь как охлаждаемые. Развитие областей внедрения вихревых энергоразделителей в системы охлаждения, термостатирования теплонапряженных деталей и узлов агрегатов энергетической, авиационной и некоторых других отраслей [7, 8, 38, 39, 73, 145, 194] потребовало постановки опытов по исследованию характеристик вихревых труб при подводе тепла к подогреваемему периферийному потоку через стенки камеры энергоразделения от внешнего источника. Экспериментальные исследования [73, 145, 194] по определению влияния внешнего теплового потока, подводимого от внешнего источника тепла через стенки камеры энергоразделения, были проведены на двух вихревых трубах с цилиндрической проточной частью и геометрией по своим параметрам близкой к оптимальной, по рекомендациям А.П. Меркулова [116]. Снижение эффектов охлаждения обохреваемой от внешнего источника вихревой трубы по сравнению с адиабатными условиями можно оценить относительной величиной [c.281]

Способ транспирационного охлаждения конструкций, на которые воздействуют внешние тепловые конвективные или лучистые потоки высокой плотности (см. рис. 1.1), обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами тепловой защиты а - высокой эффективностью использования охладителя б - контролируемым уменьшением внешнего конвективного теплового потока, достигающего поверхности за счет регулируемого вдува охладителя в - снижением внешнего лучистого теплового потока при подаче газовзвеси с твердыми частицами, а также лучепоглощающего газа или паров г - отсутствием ограничений по величине внешнего теплового потока при сохранении неизменности формы и целостности охлаждаемой поверхности. В ряде случаев при чрезвычайно высоких тепловых потоках, сложной конструкции или малой доступности поверхности пористое охлаждение -единственно возможный метод тепловой защиты. [c.7]

Метод исследования тепловой устойчивости теплопередающих устройств с помощью тепловых характеристик обоснован в работе [1]. Пусть стенка с одной стороны обогревается, а с другой охлаждается. Зависимость плотности подводимого к стенке внешнего теплового потока q от ее температуры является внешней тепловой характеристикой QiTw)e t- Внутренней характеристикой д(Т )ы является зависимость плотности отводимого от стенки к охлаждающей среде теплового потока q от ее температуры. Тепло передающая стенка находится в состоянии тепловой устойчивости, если в точке пересечения внутренней и внешней характеристик выполняется следующее условие между их наклонами [ 1] [c.71]

Устойчивость системы транспиращюнного охлаждения определяется согласно условию (3.72) типом пересечения тепловых характеристик 1-3 (см. рис. 3,18) и кривых, изображающих зависимость подводимого внешнего теплового потока от температуры поверхности стенки. Если внешняя тепловая нагрузка не зависит или почти не зависит от температуры поверхности dq/d(J - 7 o)ext О (почти горизонтальная прямая, лучистый обогрев), то система устойчива, когда рабочая точка находится на левом, возрастающем участке кривых 1—3. Точка Ь определяет соответствующие предельные параметры для устойчивого режима. [c.72]

Для расчета интеграла (4.18) нужно знать определяемую теплообменом зависимость массового паросодержания потока х от координаты z. В практическом и теоретическом планах важным является частный случай линейной зависимости х = г - Г)/ (к - Г), характеризуемой постоянным по длине пористого материала средним объемным тепловьзделением = onst. Он реализуется при постоянном вдоль канала внешнем тепловом потоке, причем здесь l = Lfb,k =К/5. В этом случае расчет интеграла [c.90]

Постановка задачи. Физическая модель процесса приведена на рис. 5.1. Канал постоянного поперечного сечения (плоский - шириной 5 или круглый — диаметром 5), по которому движется поток однофазного теплоносителя, заполнен пористым высокотеплопроводным материалом. Подвод теплоты происходит с внешней стороны пористого элемента. Проницаемая матрица имеет совершенные тепловой и механический контакты со стенками, является изотропной с одинаковым по всем направлениям коэффициентом теплопроводности X. Теплопроводность теплоносителя мала по сравнению с X (что определяется самой сутью метода), а его теплофизические свойства постоянны. Поэтому при входе теплоносителя в пористый материал устанавливается плоский однородный профиль скорости, который в дальнейшем сохраняется неизменным, а удельный массовый расход по поперечному сечению канала остается постоянным G = onst. На входе в матрицу температура потока to постоянна и отсутствует тепловое воздействие на набегающий теплоноситель вследствие его пренебрежимо малой теплопроводности. Интенсивность Лу объемного внутрипорового теплообмена велика, но все-таки имеет конечное значение, поэтому начиная с определенного уровня под водимого к стенке канала внешнего теплового потока разность Т - t температур пористого материала и теплоносителя становится заметной и постепенно возрастает. [c.97]

Рис. 5.4. Влияние параметра Ре на нзмененне модифицированных локального (1-4) н среднего (Г-4 ) критериев теплоотдачи на входном участке проницаемой матрицы в плоском канале при постоянном внешнем тепловом потоке (q = onst)

Анализ сопротивления при движении испаряющегося теплоносителя внутри пористого материала приведен в разд. 4.3. Там было показано, что для расчета перепада давлений необходимо знать изменение величины расходного массового паросодержания двухфазного потока х. Причем там же в качестве примера рассмотрено решение задачи для постоянного по длине канала с проницаемым заполнителем внешнего теплового потока q, когда массовое паросодержание двухфазной смеси линейно возрао-таетх= (Z-L)/ (K-L). [c.122]

Таким образом, рассматриваемый способ интенсификации теплообмена в каналах отличается от других известных особенно значительным увеличением как теплообмена а /ог, так и гидравлического сопротивления / . Последнее и является его наиболее слабым местом. Выполним оценку эффективности интенсификации теплообмена с помошью проницаемого высокотеплопроводного заполнителя, используя в качестве критерия сравнение мощностей, затрачиваемых на прокачку теплоносителя в канале с матрицей и без нее при одинаковых габаритах, плотности внешнего теплового потока и одинаковой максимальной температуре стенки канала на его выходе. [c.124]

Задача формулируется следующим образом. На участок длиной / плоского канала шириной 5 действует с обеих сторон постоянный внешний тепловой поток плотностью q. Сквозь канал прокачивается охладитель, средняя температура которого повышается за счет подогрева от начальной Го ДО t" на выходе. Необходимо найти величину расхода охладителя G и затрачиваемую на его прокачку мощность Жпри условии, [c.124]

Вид нагрева Плотность внешнего теплового потока , Вт/м Уделы1ый массовый расход охладителя G, кг/ (м -С) Перепад давлений на стенке Р, -/>,,бар Форма и размеры пористой стенки d, L, мм Толщина пористой стенки 6, мм Стенка одно- слой- ная Стенка много- слой- ная Пористый материал Порис- тость Максимальная температура поверхности в устойчивом режиме, °С Автор, год [c.128]

Однако в некоторых случаях (при очень высоких внешних тепловых потоках) температура проницаемой матрицы очень быстро возрастает в области испарения и достигает в сечении Z величины Т перегрева жидкости до завершения ее полного испарения. После этого жидкость перестает смачивать пористый материал, микропленка свертывается в микрокапли, и происходит резкая смена режима течения двухфазного потока с высокоинтенсивным теплообменом при испарении микропленки на режиме движения во второй зоне Z K дисперсного потока перегретого пара с микрокаплями жидкости. Этот режим отличается относительно низкой интенсивностью внутрипорового конвективного теплообмена. Нужно отметить, что именно такому характеру истечения парокапельного потока из стенки при высокой температуре ее внешней поверхности, значительно превышающей величину Г, соответствуют приведенные на рис. 6.3 экспериментальные данные. [c.134]

Здесь следует более подробно остановиться на количественной стороне результатов. Значение параметра 7, =31,6 при указанных выше величинах X, S получено при интенсивности объемного внутрипорового теплообмена = 10 Вт/(м К). С учетом выполненной ранее оценки такое значение является реальным и даже существенно заниженным. В то же время из данных, приведенных на рис. 6.6, а, следует, что при 7i > 31,6 длинаK-L области испарения мала и не превышает 0,1 толщины стенки б, т. е. при этих условиях к I можно считать величиной достаточно малой и в некоторых случаях (например, при умеренных внешних тепловых потоках) область испарения можно принять в виде поверхности к - I 0. Б этом случае достаточно справедливы принятые допущения о постоянстве /lyj и в области испарения. [c.138]

Образщ>1 этих характеристик представлены на рис. 6.16. Наклонные штриховые кривые I = onst на рис. 6.16, а устанавливают соответствие между расходом охладителя и перепадом давлений на стенке при фиксированном положении поверхности фазового превращения. В частности, линия / = 1 определяет сопротивление пластины однофазному потоку жидкости при полном испарении последней на внешней поверхности. Анализ характеристик позволяет вывести условие устойчивости. Процесс жидкостного испарительного охлаждения пористой стенки с внешним нагревом устойчив, если рабочая точка находится на возрастающем участке гидродинамической характеристики (при независимом изменении перепада давлений на стенке) dAp/dG > О или на падающем участке тепловой (при независимом изменении плотности внешнего теплового потока) dq/dl < 0. [c.150]

При больших значениях Bi перепад температур внутри тела при его нагреве может быть значительным и он зависит от абсолютного значения Д щ. Такие тела принято называть массивными (бг>0,5). Равномерный нагрев по толщине таких тел возможен только при малых значениях Д/вш во всех остальных случаях неизбежно возникновение значительного перепада температур Д вн по толщине тела, при этом по толщине нагревающегося тела возникают разности температур, которые в условиях неизменного внешнего теплового потока q могут сохраняться на протяжении всего процесса нагрева. Чем больше q, тем большей величины достигают разности температур по толщине тела, поэтому для характеристики данных условий нагрева можно говорить о степени массивности тела как о некоторой качественной характеристике. Чем больше Bi, тем больше, очевидно, степень массивности тела. При а= onst тело будет нагреваться тем быстрее, чем больше X и чем меньше Ха, т. е. чем меньше степень его массивности, так как при этом медленнее будет расти температура [c.190]

В условиях меняющегося внешнего теплового потока q нагрев массивного тела может протекать в переменных условиях. Например, в начале нагрева при больших q тело ведет себя как массивное (А —значительно по величине), но в конце концов,, когда А аш станет малым, а величина q незначительной, тело, оставаясь формально массивным (так как при а = onst Bi>0,5), будет нагреваться при малом по абсолютной величине перепаде-температур, что вообще характерно для тонких тел. В пламенных печах такое состояние практически не достигается, так как конечное А вш>75°, а при внешнем теплообмене радиационного характера коэффициент теплоотдачи а к концу нагрева увеличивается из-за возрастания температуры поверхности нагрева. Последнее обстоятельство вытекает из формулы [c.191]

Допускаем, что щ — число труб с ослабленным обогревом ос —меньше, чем а —число труб со средним обогревом <7ср, где Qq — плотность внешнего теплового потока для ослабленно обогреваемых труб, а <7ср — аналогичная величина для среднеобогреваемых труб. Выход теплоносителя из панели сделан со стороны труб, имеющих больший обогрев (q p>Qo ), специально, ибо такая схема неблагоприятна по устойчивости, как было показано в [3-1]. [c.205]

Так, если образцы (пластина, цилиндр, шар) разогреваются в опыте внешним тепловым потоком практически постоянной величины (граничные условия второго рода, q и onst), то в области бнач < 0,1 для ориентировочной оценки длительности начальной стадии может использоваться следующая упрощенная зависимость [c.13]

Увеличение внешнего теплового потока q приводит к уменьшению задержки воспламенения Твоспл. Установлено, что для стадии инертного подогрева ТРТ при малых потоках Твоспл 9 Ih 85, 88]. [c.85]

Для замыкания этой системы необходимо задать соотношения ДЛЯ интенсивностей уноса и32 и осан дения капель У23 с поверх-ности пленки, сплового взаимодействия между составляющими смеси и стенкой канала Рц, и для внешнего теплового потока Q v. [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...