Интенсификация теплоотдачи

Для интенсификации теплоотдачи при конденсации пара на вертикальной трубе нужно уменьшить толщину стекающей пленки конденсата, например, за счет установки кольцевых козырьков, с которых конденсат будет стекать не касаясь трубы. Интенсифицируют теплоотдачу и продольные канавки, по которым, как по артериям, ускоренно стекает конденсат. [c.212]

Паровые пузырьки, проходящие через жидкость, перемешивают ее, что приводит к интенсификации теплоотдачи. Поэтому частота отрыва пузырьков и число действующих центров парообразования определяют интенсивность теплообмена при кипении. [c.406]

Из (9.8) видно, что интенсификация теплоотдачи приводит к уменьшению (по гиперболе) е. Однако это возможно лишь до определенного предела, не вытекающего из (9.8), применимость которого с ростом а нарушается из-за возникающей при больших а неравномерности температуры термоприемника. [c.180]

Ламинарное течение пленки. При ламинарном течении пленки коэффициент теплоотдачи оказывается наименьшим из тех, которые возможны в процессе конденсации. Любое отклонение от ламинарного режима течения приводит к интенсификации теплоотдачи. [c.252]

Можно получить компактный конденсатор, если осуществлять в нем капельную конденсацию. Были предприняты попытки создать условия, при которых должна происходить капельная конденсация, например, путем добавки гидрофобизаторов в пар или нанесение их на поверхность стенки. Однако такой способ интенсификации теплоотдачи при конденсации пока не получил широкого распространения. В современных конденсаторах практически всегда осуществляется пленочная конденсация. [c.342]

В змеевиках действие центробежного эффекта на интенсификацию теплоотдачи распространяется на всю длину трубы. В поворотах же и отводах центробежное действие имеет лишь местный характер, но его влияние распространяется и дальше. За счет увеличения турбулентности потока в последующем за поворотом прямом участке трубы теплоотдача всегда несколько выше, чем в прямом участке до поворота. [c.86]

В исследовании, проведенном в МЭИ [Л. 30], подробно изучены различные виды шероховатости типа резьбы , кото- рая наносилась на внутреннюю поверхность круглой трубы диаметром d=16,7 мм и f/d=100. Опыты проводились с водой. На рис. 10-4 приведены опытные данные, относящиеся к резьбе треугольного профиля (рис. 10-3,а). Коэффициент теплоотдачи отнесен к поверхности гладкой трубы (без учета эффекта оребрения). Приведенные данные показывают, что такой вид искусственной шероховатости позволяет значительно увеличить теплоотдачу. В этом исследовании было показано также что скругленная шероховатость (рис. 10-3,6) значительно менее эффективна в ряде случаев она вообще не дает увеличения теплоотдачи в сравнении с гладкой поверхностью. Это указывает на то, что острая кромка выступов имеет существенное значение для интенсификации теплоотдачи. [c.273]

Рис. 10-5. Интенсификация теплоотдачи для воды при применении искусственной шероховатости в виде кольцевых выступов на поверхности трубы.

Последнее, конечно, в значительной мере зависит от диаметра струек, их количества, направления и скорости истечения. Имеются и другие средства интенсификации теплоотдачи. Однако эта задача в большинстве случаев не очень актуальна, так как при конденсации пара теплоотдача и так достаточно высока. Поэтому при проектировании конденсаторов большое внимание следует уделять профилактическим мерам против снижения теплоотдачи вследствие, например, наличия воздуха, неправильного отвода конденсата и подачи пара в аппарат, отложения на поверхности. солей, масла и других загрязнений. Именно эти обстоятельства могут оказаться причиной неудовлетворительной работы конденсаторов. [c.154]

Другой вид искусственной шероховатости (рис. 10-3, в, г) подробно исследован в [16, 17, 33, 92, 101, 113]. При этом кольцевые выступы с различным относительным шагом s h создавались как на наружной поверхности трубы при течении потока воды, воздуха и трансформаторного масла в кольцевом канале, так и на внутренней поверхности круглой трубы. Такой вид искусственной шероховатости изучался также в плоском щелевом канале. Итоги этих исследований были обобщены в [16, 17]. Анализ показал, что для этого вида шероховатости параметром, имеющим решающее значение для интенсификации теплоотдачи, является отношение расстояния между выступами s к их высоте h s/h. Остальные характеристики, такие как форма выступа (прямоугольная или треугольная), отношение hid, имеют второстепенное значение. При этом высота выступов h должна превышать толщину вязкого подслоя. В [16, 17] показано, что причина интенсификации теплообмена связана со срывом и разрушением вязкого подслоя выступами шероховатости и возникновением вихревых зон. Оказывается, что для параметра sih существует оптимальное значение, при котором интенсификация теплоотдачи максимальна. В результате обобщения многочисленных опытных данных автор [16, 17] получил уравнение для теплоотдачи [c.294]

В целях интенсификации теплоотдачи от внутренней поверхности трубки к жидкости или наоборот в трубке иногда устанавливают прямой стержень или для уменьшения расхода веса металла прямую трубку меньшего диаметра. Такие трубки иногда называют телескопическими (рис. 117). [c.193]

Одним из самых распространенных охладителей вязких жидкостей является маслоохладитель, схематическое изображение которого приведено на рис. 9. В этом охладителе масло омывает трубки, внутри которых движется охлаждающая вода. Благодаря специальным перегородкам масло направляется перпендикулярно к продольной оси трубок, что способствует интенсификации теплоотдачи от масла к наружной поверхности трубок. Маслоохладители, в которых масло двигалось бы внутри трубок, в настоящее время не строят, так как коэффициент теплоотдачи от масла к металлу при таком движении масла значительно ниже, чем при омывании трубок маслом снаружи, когда оно движется перпендикулярно к оси трубок. [c.261]

ПИЯ вследствие слияния отдельных пузырьков и возрастает за счет интенсификации теплоотдачи при увеличении скорости потока. В первом приближении функцию / (ф,. . . ) можно считать [c.91]

Для изучения возможности интенсификации теплоотдачи на испарительном участке ЦТТ путем организации режима кипения жидкости в капиллярных каналах с [c.88]

При постоянной частоте / и амплитуде вибраций с увеличением числа Рейнольдса интенсификация теплоотдачи уменьшается, поскольку уменьшается относительная амплитуда вибраций. Так, например, согласно данным работы [71 ] при f = 42 Гц и Re = 5-103 X = 2,3, а при Re = 1,2-10 К = 1,3. [c.231]

Поэтому в тех случаях, когда топливо не обеспечивает естественной карбюрации пламени, очень большое значение имеет повышение степени черноты пламени путем искусственной карбюрации го. Особенное значение карбюрация приобретает в области низ- X значений е , когда она, будучи даже небольшой, как это сле-т из рис. 105, может дать значительный эффект. Увеличение лщины слоя пламени путем увеличения расстояния между кладкой и поверхностью нагрева приводит к интенсификации теплоотдачи, однако практически это мероприятие оказывается эффективным только в случае карбюрированного пламени. Так, из рис. 106 [93] видно, что степень черноты пламени жидкого топлива при толщине 0,4 м и температуре 1500°К приближается к 0,6. Такую же степень черноты имеет пламя коксовального газа толщиной около 2 м при расходе карбюратора 35% по теплотворности (см. рис. 100). [c.205]

Характер течения внутри витых труб овального профиля как в теплообменнике, представленном на рис. 1.1, так и в теплообменниках с поперечным обтеканием витых труб, обеспечивает заметную интенсификацию теплоотдачи [39]. [c.9]

Для продольно обтекаемых теплообменных аппаратов с боковыми входом и выходом теплоносителя из межтрубного пространства определенный интерес может представлять закрутка витых труб относительно оси пучка (рис. 1.2). В этом случае обеспечивается выравнивание неравномерностей полей скорости и температуры теплоносителя, сформированных входными условиями, а также неравномерным тепло-подводом по радиусу и азимуту пучка, благодаря азимутальному переносу теплоносителя закрученными относительно оси пучка витыми трубами. При этом для лучшего выравнивания неравномерностей полей скорости и температуры на входе и выходе из теплообменника образуются коллекторы для среды межтрубного пространства, имеющие пористость большую пористости пучка благодаря использованию прямых концов труб с диаметром, равным меньшему размеру овала. Результаты исследования теплообмена и гидравлического сопротивления в пучках закрученных витых труб были рассмотрены в [39]. Обнаруженная интенсификация теплоотдачи в [c.10]

Толщина кольцевого слоя и количество распыленной в потоке пара жидкости уменьшаются по длине трубы, при этом часть жидкости выталкивается из пристенного слоя растущими пузырями пара и уносится с потоком. В определенный момент пленка жидкости разрушается (точка Е), а капельки влаги, содержащиеся в потоке, не достигают стенки трубы, т. к. испаряются в перегретом граничном, слое. Кипение на стенке прекращается, стенка высыхает", теплоотдача ухудшается и температура стенки растет. После достижения максимума она снова несколько уменьшается по длине трубы, что связано с интенсификацией теплоотдачи при ускорении потока из-за испарения оставшейся в ядре влаги и увеличения объема протекающей среды. Это зона подсушивания потока и теплоотдачи к влажному пару (участок EF). Когда вся влага в потоке испарится и будет достигнуто х = 1 (сухой насыщенный пар), температура пара и стенки начинает расти вдоль трубы в соответствии с закономерностями теплоотдачи к перегретому пару. [c.172]

Очевидно, что применение влажного пара дает дополнительный выигрыш, обусловленный как интенсификацией теплоотдачи, так и изменением теплоемкости. Если влажный пар расширяется, производя работу, то теплоемкость процесса может иметь даже отрицательное значение, что обусловит нарастание температурного напора вдоль поверхности теплообмена. [c.108]

Предварительно были проведены опыты на однофазных потоках. Результаты этих опытов позволили определить зависимость Ыно = / (Ке), которая хорошо совпала с опытными данными других исследователей [Л. 4-12]. Для двухфазного потока определялась степень интенсификации теплоотдачи вследствие увлажнения потока [c.111]

Для получения высоких коэффициентов теплоотдачи к газам стараются каким-либо способом уменьшить толщину пограничного слоя. Проще всего для этого увеличить скорость течения газа. Интенсификация теплоотдачи происходит и при резкой искусственной турбулиза-ции пограничного слоя струями, направленными по нормали к поверхности (рис. 9.3). С помощью системы из множества струй можно обеспечить высокие значения а от достаточно протяженной поверхности. Так, в воздушных струях с относительно невысокими скоростями истечения (м) 60 м/с) удается достигать значений при а = 200 300 Вт/(м К). При обычном продольном обтекании протяженных поверхностей толщина пограничного слоя на них велика, а коэффициенты теплоотдачи к воздуху при таких скоростях обычно ниже 100 Вт/(м - К). [c.80]

Можно предположить, что в пристенной области при взаимодействии струи с преградой происходят иыбросы, которые являются одной из причин существенной интенсификации теплоотдачи. В пользу сделанного предположения о возможном механизме интенсификации теплоо1Дачи в окрестности критической точки говорит следующий факт. В окрестности критической точки зафиксирована высокая интенсивность пульсаций давления, а такая физическая обстановка стимулирует выбросы. Однако этот механизм мало изучен и прежде всего не известны причины возникновения выбросов. Поэтому еще не разработаны надежные методы расчета теплообмена, основанные на явлении выбросов. Для изучения этого явления используют вероятностный анализ. [c.170]

Ламинарный режим. На процесс переноса теплоты при вынужденном ламинарном движении жидкости в трубе влияет свободная конвекция. Наиболее сильное влияние свободная конвекция оказывает при следующих условиях вектор скорости вынужденного движения жидкости в вертикально расположенной трубе направлен вниз жидкость нагревается, при этом у внутренних поверхностей стенки может возникнуть свободная конвекция, что приведет к тур-булизации пристенного слоя и, следовательно, к интенсификации теплоотдачи. [c.190]

Если повысить давление, под которым находится кипящая жидкость, то интенсивность теплоотдачи увеличится. С увеличением этого давления увеличивается и температура насыщения, при этом уменьшается коэффициент поверхностного натяя ения а. В результате требуемый перегрев Т — Т" для поддержания процесса пузырькового кипения снижается. В этих условиях увеличивается число жизнеспособных зародышей новой фа ы вследствие активизации более мелких центров парообразования, что и приводит к интенсификации теплоотдачи. [c.264]

При турбулентном режиме значение бш необходимо соотносить с толщиной вязкого подслоя бв (см. п. 1.4.1). Если бш<Сбв, то стенка считается гидравлически гладкой. При бш>бв вследствиё вихреобразования на вершинах неровностей интенсивность турбулентности заметно увеличивается, что. ведет к росту теплоотдачи (см. 4.5). Однако при этом растет и гидравлическое сопротивление. Следовательно, вопрос о применении шероховатости для интенсификации теплоотдачи должен решаться как некоторая задача оптимизации (см. п. 5.3.4). [c.53]

Интенсификация теплоотдачи за счет использования 1 скусствен-ной шероховатости стенки. [c.176]

Для получения высоких коэффициентов теплоотдачи к газам стараются каким-либо способом уменьшить толщину пограничного слоя бт- Проще всего для этого увеличить скорость течения газа. Интенсификация теплоотдачи происходит и при резкой искусственной турбулизации пограничного слоя струями, направленными по нормали к поверхности (рис. 9.3). С помощью системы из множества струй можно обеспечить высокие значения а от достаточно протяженной поверхности. Так, в воздушных струях с относительно невысокими скоростями истечения ( ги=% 60 м/с) удается достигать значений а=200-н300 Вт/(м -К). При [c.82]

Сами пузыри забирают от обогреваемой поверхности немного теплоты, но они интенсивно перемешивают жидкость во всем объеме и главное — в пограничном слое, приводя к резкой интенсификации теплоотдачи к кипящей жидкости по сравнению с обычной естественной конвекцией (рис. 10.5). Число центров парообразования на греющей поверхности увеличивается по мере роста плотности теплового потока р, поскольку при этом увеличивается перегрев жидкости у стенки, соответственно уменьшается критический радиус пузыря и все более мелкие шероховатости могут порож- [c.100]

Толщина пограничного слоя обратно пропорциональна критерию Рейнольдса Re = wdjy. Для данного канала и текущей среды чем больше скорость (вдали от стенки) газа, тем меньше толщина пограничного слоя. Поэтому для интенсификации теплоотдачи принимают повышенные скорости и стараются турбулиэировать поток, применяя те или другие технические приемы. Поверхностям нагрева придают форму, обеспечивающую завихрение потока теплоносителя или вызывающую его прерывистость, Это касается в первую очередь газообразных теплоносителей, у которых коэффициенты теплоотдачи невелики. [c.156]

Еще большее увеличение теплоотдачи получается при подаче пара в виде тонких струек, движущихся с большой скоростью. При ударе таких струек о стенку происходит разрушение пленки и разбрызгивание конденсата. По опытным данным [Л. 80], термическое сопротивление теплоотдачи при этом уменьшается в 3—10 раз. Последнее, конечно, в значительной мере зависит от диаметра струек, их количества, направления и скорости истечения. Имеются и другие средства интенсификации теплоотдачи. Однако эта задача в большинстве случаев не очень актуальна, так как при конденсации пара теплоотдача и так достаточно высока. Поэтому при проектировании конденсаторов большое внимание следует уделять профилактическим мерам против снижения теплоотдачи вследствие, например, наличия воздуха, неправильного отвода конденсата и подачи пара в аппарат, отложения на поверхности солей, масла и других загрязнений. Именно эти вбстоятельства могут оказаться причиной неудовлетворительной работы конденсаторов. [c.143]

I грубе. Обычно высота выступов h невелика по сравнению с диаметром трубы d. Интенсификация теплоотдачи происхо-I дит в основном за счет воздей- ствия шероховатости на гидро- динамику турбулентного пото- lia. Роль эффекта оребрения (вследствие увеличения фактической площади поверхности теплообмена) обычно относительно невелика. [c.273]

Вставки в трубках для интенсификации теплоотдачи обычно ггрименяются при ламинарном движении жидкости, при котором толщину гидродинамического слоя 8/, можно определить по формуле [c.184]

Заметим, что тепловые трубы хотя и обладают рядом уникальных свойств, но, как и все реальные устройства, имеют ограниченные возможности. Над путями улучшения их конструкции в настоящее время работают теплофизики и теплотехники. Интенсификация процессов тепло- и массообмена в таких системах будет способствовать дальнейшему их развитию. Приемы интенсификации теплоотдачи можно подразделить на пассивные (не требующие непосредственных затрат энергии извне) и активные (характеризующиеся прямыми затратами энергии от внешнего источника). Пассивные методы включают специальную физико-химическую обработку поверхностей, использование капиллярно-порис. тых, шероховатых и развитых поверхностей, устройств, обеспечивающих закручивание потока, различных способов воздействия на поверхностное натяжение, а также добавление примесей в теплоноситель. К активным ме- [c.3]

Теплоотдачу при течении по змеевикам рассчитывают путем введения в формулы для прямых труб поправочного коэффициента Сг,, который превышает единицу и тем более, чем меньше радиус витка R по сравнению с внутренним диаметром трубы d. Интенсификация теплоотдачи объясняется тем, что в изогнутых трубах возникают вторичные течения, накладывающиеся на основное движение вдоль оси трубы. Ядро потока, движущееся наиболее быстро вниз по течению, отбрасывается из-за центробежного эффекта наружу и заставляет медленные слои вблизи внешней стороны закругления перемещаться вдоль стенок к его внутренней стороне, т. е. в сторону центра кривизны. Таким образом, в поперечном сечении трубы возникает парный вихрь, и течение перестает быть осесимметричным. Дополнительный эффект перемешивания даже при развитом турбулентном режиме обусловливает заметное увеличение коэффициента теплоотдачи (и гидродинамического сопротивления), но, разумеется, еще более резко этот эффект проявляется при малых числах Рейнольдса. Необходимо иметь в виду, что критическое значение Re, определяющее переход к развитому турбулентному режиму, в змеевиках выше, чем в прямых трубах. Так, согласно [2, 3], где содержатся подробности по вопросу о змеевиках, для R/d = 3 и 12 ReKp соответственно равны 11500 и 7000. [c.127]

Другой причиной возникновения пленочного кипения служит большая тепловая нагрузка поверхности нагрева. Поскольку и при хорошей смачиваемости поверхности интенсификация теплоотдачи сопряжена с увеличением доли поверхности, одновременно занятой паром, нетрудно предвидеть наступление момента, когда жидкость окажется в основном оттесненной от горячей стенки. Прорывающаяся местами сквозь паровую пленку жидкость взрывообразно превращается в пар, и общая картина пленочного кипения восстанавливается. [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...