Теплопередача конвекцией

Удобно определять коэффициент теплопередачи конвекцией h точно таким же образом, как это было сделано при определении коэффициента теплопроводности k [см. (8.4)] [c.214]

Вначале рассмотрим некоторые общие понятия. Течение жидкости обычно бывает либо ламинарным (прямолинейным), либо турбулентным. В первом случае скорость флюида всегда имеет одно и то же направление если поток флюида ограничен стенками трубы, вертикальная составляющая скорости отсутствует. При турбулентном течении, хотя флюид и перемещается вдоль трубы, в любой точке существует радиальная составляющая скорости, значение которой сильно колеблется. В обоих случаях возникает пограничный слой флюида, прилегающий к стенке трубы в этом слое турбулентность равна нулю и через него происходит теплопередача за счет теплопроводности. Коэффициент теплопередачи конвекцией h должен тогда зависеть от тех параметров потока флюида, которые воздействуют на этот ламинарный пограничный слой. [c.215]

Конвективная теплопередача (конвекция) [c.490]

Теплопередача конвекцией экспериментально не определялась и, таким образом, полученные данные относятся к суммар ной теплопередаче радиацией я конвекцией. В. А. Успенский [c.174]

Интенсификация теплопередачи конвекцией осуществляется либо за счет применения внешних воздействий (барботаж, электромагнитное перемешивание), либо путем организации нагрева жидкости или газа таким образом, чтобы вызвать интенсивную естественную конвекцию, для которой коэффициент теплообмена обозначим через а,. . [c.194]

В печах с температурой ниже 1000°, когда нельзя процесс горения осуществлять в рабочем пространстве (термические печи), аналогичный эффект достигается путем интенсификации теплопередачи конвекцией за счет применения вентилятора для рециркуляции газов. Работа таких печей будет происходить по смешанному радиационно-конвективному режиму [c.220]

Интенсивнейшую теплопередачу от весьма тонкого слоя горящего газа к поверхности невозможно подтвердить расчетом, используя классические представления об излучении газов или же законы теплопередачи конвекцией, или же, наконец, совместное действие двух видов передачи тепла. [c.255]

Рис. 153. Интенсивность теплопередачи конвекцией и радиацией в зависимости от разности температур ( ) и температуры поверхности нагрева in

В условиях вынужденной конвекции, как следует из уравнения (164), определяющим комплексом является критерий Рейнольдса и поэтому интенсивность теплопередачи конвекцией зависит от скорости движения потока относительно поверхности нагрева. Выше было отмечено, что лимитирующим звеном в теплоотдаче конвекцией является теплопередача через слой, расположенный в непосредственной близости у поверхности и движущийся ламинарно или находящийся в покое (например, пленочный режим при свободной конвекции). От толщины б указанного ламинарного слоя у поверхности нагрева зависит и коэффициент теплоотдачи. [c.272]

Конвективные печи применяются при нагреве металлов, поверхность которых характеризуется высоким коэффициентом отражения, например для алюминиевых сплавов, а также в некоторых других случаях, когда радиационный вид теплообмена играет подчиненное значение. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что во многих практических случаях, наряду с доминирующим радиационным теплообменом, ощутимую роль играет и теплопередача конвекцией (область рабочих температур 500—900°, высокие скорости теплоносителя). При особенно больших скоростях теплоносителя конвективная теплопередача может играть известную роль даже при температурах свыше 1200—1400°, как это, например, имеет место в секционных печах для скоростного нагрева металла (см. рис. 152). [c.287]

Процесс теплопередачи между газообразной и твердой фазами в кипящем слое изучен слабо. Поэтому при анализе этого вопроса приходится пользоваться общетеоретическими соображениями, в частности материалами, приведенными в начале данной главы. Прежде всего необходимо отметить, что из-за малого размера частиц (зерен), характерного для кипящего слоя, резко уменьшается удельное внутреннее тепловое сопротивление даже при использовании малотеплопроводных материалов, не говоря уже о рудной мелочи. Форма частиц имеет большее значение, чем их теплопроводность. Поэтому теплообмен в кипящем слое, по-видимому, определяется условиями внешней задачи, т. е. теплоотдачей от газа к поверхности частиц. Естественно, основное значение при этом имеет теплопередача конвекцией и, стало быть, относительная скорость движения газа и частиц пыли. При опускании частиц эта относительная скорость больше, чем при взлете, поэтому и частицы при опускании нагребаются более интенсивно. [c.365]

Первый член балансового уравнения (254) учитывает теплоотдачу с поверхности внутрь частицы второй и третий — соответственно теплопередачу конвекцией и лучеиспусканием от потока к частице четвертый — лучистое взаимодействие частицы и стенок пятый — тепловыделение (или теплопоглощение) в частице. [c.380]

Экспериментальное исследование коэффициента теплопередачи конвекцией для взвешенных частиц в широком диапазоне критериев Re до 30000 (вынужденная конвекция) и Gr до 2500 (свободная конвекция) выполнено Д. К. Ляховским [223, 224]. Так как диаметр взвешенных частиц и их относительная скорость малы, практическое значение для взвешенного слоя имеют опыты, проведенные при низких значениях Re. Согласно опытным данным, полученным Д. Н. Ляховским, для случая свободной конвекции [c.382]

Принудительная теплопередача конвекцией происходит и в пароперегревателе — от стенки к пару, который движется по трубам пароперегревателя под давлением пара в барабане котла. Вследствие потери давления при этом движении, связанной с преодолением сопротивления пароперегревателя, давление перегретого пара ниже давления пара в барабане. В водяном экономайзере на преодоление сопротивления движению воды расходуется часть напора, создаваемого питательными насосами, а в воздухоподогревателе на преодоление сопротивления движению воздуха — часть напора дутьевого вентилятора. [c.112]

Расчетный коэффициент теплопередачи конвекцией ккал 19,3 26,1 19,2 [c.158]

Особенности теплообмена в печах скоростного нагрева. При расчете теплообмена в пламенных печах принято считать, что определяющим видом передачи тепла в рабочем пространстве высокотемпературных печей является излучение газов. Теплопередача конвекцией от газов к металлу составляет до 5—10% суммарной теплопередачи. Передачу тепла конвекцией от газов к кладке обычно приравнивают к потерям тепла через кладку либо совсем не учитывают. Все это объясняется тем, что скорости движения газов в обычных печах небольшие, а температура газов и стенок очень высокая. [c.166]

Коэффициент теплопередачи конвекцией рассчитывается по формуле [c.168]

Принято, что значения коэффициента теплопередачи конвекцией одинаковы для горящего факела и для продуктов полного сгорания газа (возражения против такого подхода к расчету не были подтверждены надежными экспериментальными данными). [c.168]

В табл. 1 и 2 приведены некоторые результаты опытов по определению экспериментального и расчетного коэффициентов теплопередачи конвекцией. Излучение газа (первая составляющая уравнения (7)) определяли по средней геометрической температуре газа без поправок на неравномерность, расчетный коэффициент теплопередачи конвекцией — по формуле (6), принимая коэффициент начальной турбулентности il) равным единице. [c.174]

Тепловые потери с поверхности электролизера определяют на основании законов теплопередачи конвекцией и излучением. Для определения теплоотдачи конвекцией применяем зависимость [c.358]

Теплопередачу конвекцией и излучением к одиночной частице материала, обрабатываемого во взвешенном состоянии, можно определить по уравнению [концентрация частиц в потоке газов относительно невысокая (менее 0,1 кг/кг) распределение частиц по сечению потока равномерное] [c.680]

Однако, несмотря на большое число исследований, уровень наших знаний в области лучистого теплообмена еще очень недостаточен. Это объясняется, во-первых, большой сложностью самих явлений излучения и, во-вторых, тем, что явления излучения всегда осложняются другими, сопутствующими горением, движением газов, теплопередачей конвекцией и теплопроводностью и др. [c.7]

Рассмотрим случай лучистого теплообмена между средой 3 и частью ограничивающей ее поверхности 1 (рис. 140). Для среды и поверхности 1 заданы величины температур, а для другой части ограничивающей поверхности (2) задана величина плотно- сти результирующего теплообмена. Расчет делаем на основе зональных принципов с допущением постоянства плотности излучения по каждой поверхности зоны. Учитываем теплопередачу конвекцией от среды к поверхностям 1 я 2. Количество тепла, получаемое лучевоспринимающей поверхностью [c.261]

Если принять, что потеря тепла поверхностью 2 равна теплоотдаче конвекцией ( р.т2 = Ё ка) и пренебречь теплопередачей конвекцией к поверхности I, то для невогнутой поверхности 1, получим [c.263]

В последние годы теорию подобия применяют не только к простейшим физическим процессам, но и к работе сложных теплотехнических агрегатов, в которых происходит большое количество самых разнообразных процессов явления гидродинамики и горения, теплопередача конвекцией, теплопроводностью и излучением, диффузия, различные физико-химические явления. При этом возникает ряд особенностей, которые не охватываются классическими положениями теории подобия. Во многих случаях отсутствует естественное разделение величин на заданные и определяемые. Так, например, при нагреве какого-нибудь тела определяемой величиной может быть температура нагрева за [c.354]

Если известны эмпирические коэффициенты тип, то при заданных величинах потерь тепла в окружающее пространство и теплопередачи конвекцией по этим уравнениям можно определить температуру уходящих газов. [c.402]

Напоминаю, что до 20-х годов теплотехнические исследования ограничивались испытаниями агрегатов с целью определения их эксплуатационных характеристик и сдачи агрегатов заказчику. Моп ности агрегатов были малыми, а экономичность низкой. Новые агрегаты строились мало отличными от находившихся в эксплуатации, вследствие чего проблемы теплотехники резко не выступали, так сказать, вуалировались. Представления о физике явлений в тепловых агрегатах были узкими и по существу охватывались только рамками термодинамики в узком смысле и балансными соотношениями горения. Начав изучение тепловых процессов в деталях, Михаил Викторович показал, что в работе тепловых агрегатов весьма большую роль играют характер движения газов и жидкостей, компоновка отдельных узлов, условия теплопередачи конвекцией, излучением и теплопроводностью. Полученные Михаилом Викторовичем и его учениками количественные закономерности были положены затем в основу тепловых и гидравлических расчетов тепловых аппаратов. Тем самым, было обеспечено научно-обоснованное проектирование и сравнительно легкое освоение в эксплуатации современных мощных паровых котлов и других тепловых аппаратов в начальный период грандиозного по масштабам развития теплоэнергетики в конце 20-х и начале 30-х годов. [c.250]

Значения коэффициента теплопередачи при свободной конвекции невелики, поэтому подобные печи не могут быть высокопроизводительными. Увеличение коэффициента теплопередачи конвекцией и, следовательно, увеличение производительности печи может быть достигнуто за счет введения принудительного движения воздуха с помощью всасывающего вентилятора, уста-280 [c.280]

Разнообразие компоновок и конструкций поверхностей нагрева, их обтекания газовым потоком, загрязнения поверхностей, неравномерность скоростей и температур газов нередко вызывают заметное отклонение реальных значений коэффициента теплопередачи от полученных расчетом по нормам, составленным на основании лабораторных исследований и обобщения промышленных экспериментов на других котлах и топливах. Поэтому исследование теплопередачи конвекцией и излучением в поверхностях нагрева котла должно иметь своей конечной целью определение коэффициента тепловой эффективности данной поверхности нагрева [c.55]

Печная теплотехника, как и другие науки теплотехнического xapaKrefja, опирается на физические науки (учение о теплопередаче и движении газов) и на химические и физико-химические науки (учение о горении) однако указанные виды наук, являющиеся теоретическими основами печной теплотехники, все же не являются еще предметом теории печей, четкое определение которой очень важно с точки зрения обеспечения прогресса данной отрасли технической науки. Действительно, в технической физике, химии и физической химии рассматриваются проблемы теплопередачи, движения газов и горения как таковые, независимо от конкретных условий протекания смежных процессов. Например, учение о теплопередаче конвекцией, естественно, рассматривает этот вид передачи тепла в зависимости от скорости движения сред, что, однако, непосредственно не связано с конкретными условиями движения газов в рабочих камерах печей, не говоря уже о влиянии на теплопе редачу процесса горения и технологических процессов. [c.11]

Во время второй стадии температура поверхности капли становится равной температуре кипения, а давление испаряющихся газов становится вьше давления окружающей атмосферы, вследствие чего испаренное топливо немедленно поступает в атмосферу. Весь процесс в этом случае регулируется поступлением тепла к капле, и, поскольку температуры еще низки, превалирует теплопередача конвекцией. [c.147]

Конвективный режим внутреннего теплообмена, т. е. режим, при котором доминирует теплопередача конвекцией, характерен для нагрева жидкостей и газов, находящихся в движении. Он нередко сочетается с поступлением тепла от пламени в толщу жидкости или газа за счет радиации однако в условиях внутренней задачи значение этой радиационной составляющей обычно имеет подчиненный характер и может быть учтено с помощью поправочного коэффициента. Это объясняется тем, что при нагревании жидкости лучистая энергия в значительной мере поглощается поверхностными слоями (жидкое стекло), а при нагреве относительно тонких слоев гомогенных газов их поглощательная спог.обность по абсолютной и относительной величине очень мала. С другой стороны, внутренняя задача в лучепрозрачных средах осложняется явлением переизлучения, т. е. лучистым теплообменом между различными слоями частично лучепрозрачной нагревающейся жидкости. Для этого случая теплопередачи будем пользоваться коэффициентом д. [c.194]

В печах, где сжигание топлива осуществляется по принципу поверхно стно го горения, характер движения газов в самом рабочем пространстве существенного значения не имеет. Однако ввиду больших скоростей движения газов, обусловленных относительно малыми размерами рабочего пространства, влияние теплопередачи конвекций делается ощутимым не только по отношению К кладке, но и по отношению к поверхности нагрева. Как и в разобранном выше случае, отводы продуктов горения следует располагать вблизи поверхности нагрева. Важнейшую роль играет механика газов вблизи керамической поверхности, где протекает процесс поверхностного горения. Необходимо, чтобы в горяишй слой у этой поверхности не попадали вследствие подсоса возврата относительно холодные продукты горения из зоны, прилежащей к поверхности нагрева. [c.263]

Теплопередача конвекций представляет собой весьма сложный контактный процесс теплообмена, зависящий от большого количества факторов, оказывающих влияние на величину коэффициента теплоотдачи конвекцией к ккал1м час-°С), входящего в качестве множителя в известную формулу Ньютона [c.269]

Примем, что две серые параллельные поверхности (рис. 6-1) весьма больших размеров находятся на небольшом расстоянии друг от друга, вследствие чего можно -считать, что (Все лучи, идущие от одной поверхности, обязательно падают на другую. Температура, а также коэффициенты излучения и поглощения этих поверхностей, соответственно равны Ti и Гг, i и Сг, Ai и Лг. Температуры поверхностей не изменяются во времени, т. е. рассматривается установившийся режим лучистого теплообмена. Предполагается, что теплопередача конвекцией между лучепрозрачной разделяющей газовой средой (например, воздухом) и плоскопараллельными телами отсутствует и что температура первого тела выше [c.65]

Выделим в шахтной печи слой кусков нагреваемого материала высотой АН. Сверху и снизу этот выделенный слой материала окружен слоем горящих кусков кокса. За период времени Ат куски материала в слоеДЯза счет теплопередачи конвекцией и излучением изменят свою среднюю температуру на величину Л/м [c.214]

Из сказанного ясно, что для расчетной оценки теплопроводности тонкодисперсных материалов и, в частности, первичного слоя отложений, необходимо выяснить, не оказывается ли более низкой теплопроводность воздуха в порах по сравнению с его обычной молекулярной теплопроводностью. (Кистлер с Колдвеллом и Чудновский показали, что проводимость через твердый остов не превышает 10—20% суммарной проводимости тонкодисперсного вещества, т. е. основным термическим сопротивлением в высокопористом материале является газ, находящийся в порах, который и определяет основные черты механизма теплопереноса. Поэтому теплопередачу через твердый остов, а также теплопередачу конвекцией и излучением, которые в порах незначительны, в первом приближении можно не учитывать.) [c.153]

Расхождение опытных и расчетных значений коэффициента теплопередачи при -ф = 1 значительное. Это указывает на то, что при расчете коэффициента теплопередачи конвекцией от горящего факела можно принимать максимальное значение турбулентности потока. Считая коэффициент начальной турбулентности потока ip = 1,6, получаем расхождение между опытными и расчетными значениями коэффициента тепло- передачи конвекцией в среднем 30% в сторону большего значения опытного коэффициента. Это можно объяснить неравно-- лерным значением скоростей внутри печного пространства. Отклонения опытных данных от расчетных, полученные в наших опытах, не больше отклонений, которые получались у других авторов, исследовавших теплообмен в малогабаритных высокотемпературных печах. Но большинство авторов неправильно объясняет несходимость опытных и расчетных. данных, не учитывая теплоотдачи конвекцией на стенки печи. [c.174]

Из формулы (3) можно определить температуру загрузки, с которой начинается этап иагрева с постоянной температурой рабочего пространства в печи периодического действия при учете теплопередачи конвекцией. Значения и коэффициентов теплоотдачи, которые являются функциями температуры загрузки, находят путем поачедовательного приближения задавшись рассчитывают по этой температуре и определяют затем уточняют [c.85]

Б статье [139] рассмотрена теплопередача в цилиндре с учетом передачи тепла излучением и конвекцией между движущейся лучепрозрачной средой и боковой поверхностью цилиндра. Коэффициент теплопередачи конвекцией принят постоянным. [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...