Конвекция естественная (свободная)

Различают естественную (свободную) и искусственную (вынужденную) конвекцию. Причиной перемещения жидкости или газа из одной части пространства в другую может быть различие плотностей отдельных частей жидкости или газа из-за их неравномерного нагрева. Более легкие частицы жидкости или газа будут подниматься вверх, а на их место будут опускаться болев холодные частицы, обладающие большей плотностью. В этом случае характер движения и теплообмена определяется только условиями нагрева (температурным полем). Такое движение жидкости или газа носит название свободной, а теплообмен —теплообмена в свободном потоке. [c.270]

При неизотермическом движении среды процесс конвекции всегда сопровождается теплопроводностью, роль которой зависит от характера течения и свойств жидкости. Условимся в дальнейшем под жидкостью (средой) понимать не только капельную жидкость, но и газ. Процесс теплоотдачи может происходить при естественной (свободной) и вынужденной конвекции. [c.94]

Естественная конвекция. При естественной (свободной) конвекции движение жидкости полностью определяется процессом теплообмена. В жидких металлах влияние молекулярной теплопроводности распространяется далеко за область гидродинамического пограничного слоя, где поле скорости определяется не молекулярной вязкостью, а турбулентной (V v, ). В таком случае N11 = == / (Сг Рг°-). [c.98]

Различают конвективный теплообмен в однофазной среде и в двухфазной среде, в частности при изменении агрегатного состояния жидкости (или пара). По другому признаку различают конвективный теплообмен при вынужденном движении жидкости или газа (вынужденная конвекция) и свободном движении (естественная конвекция). Вынужденным называют движение жидкости (газа), обусловленное внешними силами, свободным — движение, обусловленное неравномерным распределением плотности жидкости (газа) в поле силы тяжести в связи с протеканием процесса теплообмена (температурное поле, изменение агрегатного состояния). [c.206]

От причины, вызывающей движение среды, различают свободную и вынужденную конвекцию. При свободной конвекции теплопередача протекает в среде, движение которой возникло в результате изменения плотности в различных ее частях, например, естественное охлаждение внешней поверхности стенок печей в среде окружающего воздуха. [c.113]

Конвекция — перенос теплоты в жидкостях и газах за счет перемещения их объемов при нагревании. Конвективный перенос теплоты происходит совместно с теплопроводностью. Он может осуществляться в результате свободного или вынужденного движения жидкости или газов (естественная или вынужденная конвекция). Естественная конвекция происходит вследствие разности температур (плотностей) нагретых и холодных частиц жидкости или газа (при нагревании воды в котлах, воздуха у нагревательных приборов). Вынужденная конвекция происходит под влиянием вынужденного движения воды (насосом) или воздуха (вентилятором). Теплоотдача конвекцией повышается с увеличением разности температур и скорости движения жидкости или газа. [c.5]

Условия подобия процессов теплообмена при естественной конвекции. Естественная или свободная конвекция возникает вследствие различия плотностей нагретых и холодных частиц жидкости — теплоносителя. Для большинства жидкостей в практических условиях зависимость плотности от температуры имеет характер, близкий к линейному. Если вдали от нагретого тела температура теплоносителя ж, а около поверхности тела /, то соответствующие значения плотности рж и р связаны уравнением [c.41]

Конвекция подразделяется на сио-бодную и вынужденную. Если движение среды обусловлено разностью ее плотностей вследствие неравномерности обогрева, то конвекция называется свободной (естественной). Вынужденная (искусственная) конвекция создается принудительно с помош,ью нагнетателей (насоса, вентилятора и компрессора). [c.14]

Движение газов под действием сил тяжести, возникающих, например, вследствие разности удельных весов газов в различных точках рабочего пространства печи, называют естественным (свободным движением, естественной конвекцией). Оно происходит без какого-либо побуждения извне. Изменение удельных весов является результатом того, что газы в камере нагреваются при горении и при соприкосновении с более нагретой стенкой (материалом) и охлаждаются, соприкасаясь с более холодной стенкой (материалом). В результате изменения температуры возникает геометрический напор и, как следствие его, естественное движение газов. Принудительное (вынужденное) движение возникает под действием сил, приложенных извне. Этими силами могут быть кинетическая энергия струй, выходящих из горелок или форсунок, а также разность давлений в начале и конце печной камеры или канала. Только естественное или только принудительное движение газов в печах наблюдается редко. В большинстве слу- [c.30]

Характер движения жидкости различают и по тому, каким способом оно осуществляется. По этому признаку различают вынужденный поток жидкости, если движение ее осуществляется под воздействием внешней побудительной силы (насос, компрессор, вентилятор), и естественный (свободный) поток (так называемая естественная конвекция), если движение ее происходит вследствие разности плотностей, возникающей при разности температур жидкости, например при нагреве ее снизу. И в этом случае, как и при вынужденном потоке, движение жидкости может быть ламинарным или турбулентным. [c.51]

Свободная см. Конвекция естественная [c.603]

Процесс конвективного теплообмена зависит от природы возникновения движения жидкости. Различают вынужденную и естественную (свободную) конвекцию. [c.59]

Конвекция — перенос тепла в процессе перемещения н перемешивания более нагретых и менее нагретых частиц. Такой процесс может иметь место в среде с подвижными частицами, т. е. в капельных жидкостях и газах. Обычно конвекция сопровождается обменом энергией между этими частицами — теплопроводностью. Такой процесс называют конвективным теплообменом. Его интенсивность зависит от состояния, скорости и характера движения жидкости. Перемещение жидкости может быть как естественным, так и вынужденным. Естественное (свободное) перемещение частиц возникает в результате разности плотностей более нагретых и менее нагретых объемов жидкостей в сосуде. Если прозрачный сосуд с капельной жидкостью подогревать снизу, то можно увидеть восходящие струйки жидкости. Они вызваны тем, что в нагретой части объема жидкости (у дна) плотность жидкости меньше плотности ее верхних слоев. [c.55]

Одновременный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью называют конвективным теплообменом-, он может быть свободным и вынужденным. Если движение рабочего тела вызвано искусственно (вентилятором, компрессором, мешалкой и др.), то такой конвективный теплообмен называют вынужденным. Если же движение рабочего тела возникает под влиянием разности плотностей отдельных частей жидкости от нагревания, то такой теплообмен называют свободным, или естественным, конвективным теплообменом. [c.346]

При ламинарном движении большое значение приобретает естественная конвекция. Наличие ее меняет закон распределения скорости но сечению и интенсивность теплообмена. Если при ламинарном движении отсутствует естественная конвекция, то передача теплоты к стенкам канала осуш,ествляется только теплопроводностью. С появлением свободного движения теплота передается не только теплопроводностью, но н конвекцией. [c.429]

Характер движения жидкости и границы ламинарного и турбулентного режима в основном зависят от температурного напора А/ = — t . При малых значениях температурного напора вдоль всей поверхности будет преобладать ламинарное движение жидкости. При больших температурных напорах будет преобладать турбулентный режим движения. В развитии естественной конвекции форма тела играет второстепенную роль. Основное значение для свободного потока имеет длина поверхности, вдоль которой происходит теплообмен. [c.441]

Коэффициенты тепло- и массопереноса при испарении жидкости со свободной поверхности в условиях естественной конвекции рассчитываются по следующим с юрмулам А. В. Нестеренко [c.512]

Естественная конвекция представляет собой свободное движение, происходящее вследствие разности плотностей нагретых и > о-лодных частиц жидкости, находящихся в поле действия сил тяжести В этом случае возникает подъемная сила, которая перемещает нагретые слои жидкости вверх, а охлажденные слои движутся вниз. [c.39]

При малых скоростях движения жидкости и больших перепадах температур теплота переносится как за счет естественной, так и вынужденной конвекции. Если скорости движения велики, а температурные перепады незначительны, то влияние свободной конвекции на суммарный теплообмен также незначительно. Интенсивность теплоотдачи конвекцией зависит от характера течения жидкости в пограничном слое. При ламинарном режиме течения жидкости, когда линии тока параллельны теплоотдающей поверхности, интенсивность теплоотдачи невелика, слабо зависит от скорости течения жидкости и сильно изменяется при изменении теплофизических свойств теплоносителя. [c.131]

Однако движение жидкости может происходить и без внешней побудительной силы, а за счет разности плотностей, возникающей вследствие разности температур в жидкости. Такое движение, например, возникает в помещении около нагретой батареи отопления или в сосуде с водой, подогреваемой снизу. Это движение жидкости называется свободным (естественная конвекция). [c.230]

Теплоотдача при свободном движении. Если около нагретой стенки (рис. 6-8) находится газ (или жидкость) и температура стенки отличается от температуры газа, то ближайшие к стенке части газа нагреются и как более легкие поднимутся вверх, на их место подойдет более холодный газ в результате начнется циркуляция газа около стенки. Получающийся в этом случае теплообмен, при котором движение происходит за счет разности удельных весов холодного и нагретого газа или жидкости, называется теплообменом при свободном движении (естественной конвекции). [c.242]

При кипении жидкостей в большом свободном объеме для невысокой тепловой нагрузки (для воды это соответствует At < 5° С), когда образующиеся пузыри пузырчатое кипение) пара мало влияют на интенсивность теплообмена, можно пользоваться формулами для естественной конвекции (6-28) и (6-29). [c.246]

Свободное движение или свободная (естественная) конвекция жидкости — движение под действием неоднородного поля массовых сил, приложенных к частицам жидкости внутри системы и обусловленных внешними полями (например, гравитационным). [c.117]

Наличие температурного поля, в свою очередь, вызывает изменение плотности среды там, где имеется более высокая температура, плотность среды уменьшается, а поэтому элементы жидкости (газа) приходят в движешь, обусловленное самим температурным полем (естественная или свободная конвекция). Поэтому наряду с влиянием поля скоростей на температурное поле имеет место и обратное воздействие температурного поля на поле скоростей. [c.312]

В свободном потоке (естественная конвекция) число Фруда учитывается, но преобразованием приводится к иному виду, поскольку причиной движения жидкости в данном случае является разность плотностей в смежных точках пространства кроме того, невозможно в свободном потоке измерять скорости. [c.325]

Из графика следует, что при прочих равных условиях с увеличением Gr or комплекс растет, а следовательно, и число Нуссельта увеличивается. Последнее объясняется влиянием на коэффициент теплоотдачи естественной конвекции (свободного движения среды), вызывающей заметную турбулизацию потока и соответствующее увеличение коэффициента а. [c.339]

Из кривых, приведенных на рис. 27.4, следует, что в переходной области, как и при ламинарном течении, большое влияние на теплообмен оказывает естественная конвекция чем больше число Грасгофа Gr, характеризующее интенсивность свободного движения, тем больше значение комплекса /( , а следовательно, и коэффициента теплоотдачи а. По мере возрастания скорости вынужденного течения интенсивность перемешивания жидкости возрастает и влияние свободной конвекции ослабевает. При развитом турбулентном течении свободное движение на теплообмен практически не оказывает влияния (на рис. 27.4 при Re >10 000 все кривые слились в одну линию). [c.341]

Если в жидкость достаточно большого объема ввести нагретое тело, то внутри такого пространства возникнет естественная конвекция. В этом случае жидкость приходит в движение, обусловленное только наличием температурного поля и возникающим благодаря этому процессом теплообмена. Такое движение жидкости называется свободным. Причиной возникновения циркуляционных токов является различие в плотностях неодинаково нагретой жидкости. [c.352]

Под конвекцией тепла понимают процесс передачи его из одной части пространства в другую перемещающимися макроскопическими объемами жидкости или газа. В зависимости от причины, вызывающей движение, конвекция может быть свободной (естественной) или вынужденной, происходящей за счет действия внешних сил. Естественное или свободное движение жидкости или газа, а следовательно, и конвекция тепла вызываются разностью удельных весов неравномерно нагретой среды принудительное движение осуществляется нагнетателями (насосами, вентиляторами, компрессорами и др.). [c.135]

Второй случай соответствует взаимно перпендикулярному направлению вынужденной и естественной конвекции, он наблюдается в горизонтальных трубах. В поперечном сечении трубы под влиянием естественной конвекции возникает поперечная циркуляция жидкости. При нагревании жидкости у стенки возникают восходящие токи и нисходящие — в середине трубы при охлаждении —наоборот (рис. 8-8). В результате жидкость движется как бы по винтовой линии. За счет лучшего перемешивания жидкости теплоотдача в среднем увеличивается. При прочих равных условиях она будет больше, чем при совпадении вынужденного и свободного движения. [c.206]

По природе возникновения различают два вида движения — свободное и вынужденное. Свободным называется движение, происходящее вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости в поле тяжести. Возникновение и интенсивность свободного движения определяются тепловыми условиями процесса и зависят от рода жидкости, разности температур, напряженности гравитационного поля и объема пространства, в котором протекает процесс. Свободное движение называется также естественной конвекцией. Вынужденным называется движение, возникающее под действием посторонних возбудителей, например насоса, вентилятора и пр. В общем случае наряду с вынужденным движением одновременно может развиваться и свободное. Относительное влияние последнего тем больше, чем больше разность температур в отдельных точках жидкости и чем меньше скорость вынужденного движения. [c.32]

Условия подобия процессов теплообмена при естественной конвекции. Процесс естественной или свободной конвекции возникает из-за различия плотностей нагретых и холодных частиц теплоносителя. Для большинства теплоносителей в том интервале температур, который обычно встречается на практике, зависимость плотности от температуры с достаточным приближением может рассматриваться как линейная. Так, если вдали от нагретого тела температура теплоносителя составляет /ж, а в некоторой точке [c.53]

Общие уравнения. Конвективная теплопередача осуществляется путём переноса энергии перемещающимися в пространстве частями жидкости (капельной или газа). Теплообмен, достигаемый конвективной теплопередачей, является следствием переноса энергии перемещающимися конечными массами жидкости, сопутствуемого обязательно кондукцией, т. е. переносом энергии элементарными частицами носителя прн их соприкосновении (контакте) здесь коидукция осуществляется в условиях совершенно отличных, чем в твёрдых телах, она зависит от перемещения конечных масс носителя энергии. Различают конвекцию естественную (свободную) и вынужденную в первой перемещенпе масс жидкости есть следствие неравенства удельных весов жидкости в различных точках её за счёт неравенства в них температур во второй — перемещение масс жидкости определяется какими-нибудь внешними побудителями, например, напором вентилятора, циркуляционного насоса. [c.490]

Различают свободную и вынужденную конвекцию. Конвекция, создаваемая принудительным способом (мешалкой, вентилятором и т д.), носит название вынужденной. Если же движение элементов объема среды вызвано наличием в ней температурных разностей, а следовательно, разных плотностей, то такая конвекция называется свободной или естественной. Она создается за счет того, что более холодные частицы жидкости или газа, имеющие большую плотность, под денстпнем гравитационного поля Земли опускаются вниз, а более нагретые под действием архимедовой силы иодип-маются вверх. [c.76]

Естественная (свободная) конвекция возникает под действием неоднородного поля внешних массовых сил (сил гравитационного, инерционного, магнитного или электрического поля), приложенных к частицам жидкости внутри системы. Вьшужзенная конвекция возникает под действием внешних поверхностных сил, приложенных на границах системы, или под действием однородного поля массовых сил, действующих в жидкости внут]ти системы. Вынужденная конвекция может осуществляться также за счет запаса кинетической энергии, полученной жидкостью вне рассматриваемой системы. [c.94]

Конвективный теплообмен свободном лотоке происходит в условиях местного нагревания или охлаждения теплоносителя. В строительной теплотехнике и многих других областях техники этот вид конвактивиого теплообмена играет большую роль. Например, нагревание комнатного воздуха печами или отопительными приборами, а также его охлаждение огдельны ми частями строительных ограждений (окна, двери, наружные стены и т. п.) происходит в условиях так называемой естественной конвекции, или свободного потока. Естествеввый конвектив- [c.155]

КОНВЕКЦИОННЫЙ ТОК, перенос электрич. зарядов, осуществляемый перемещением заряж. макроскопич. тела. С точки зрения электронной теории, любой перенос зарядов в конечном счёте обусловлен конвекцией (перемещением) заряж. микрочастиц. Этим объясняется полная тождественность магн. св-в К. т. и тока проводимости (упорядоченного движения эл-нов, ионов и т.п.), установленная в опытах амер. физика Г. Роуланда (1879) и А. А. Эйхенвальда (1903). КОНВЕКЦИЯ (от лат. сопуес11о — принесение, доставка), перенос теплоты в жидкостях, газах или сыпучих средах потоками в-ва. Естественная (свободная) К. возникает в поле силы тяжести при неравномерном нагреве (нагреве снизу) текучих или сыпучих в-в. Нагретое в-во под действием архимедовой силы Р(Др — разность плотности нагретого в-ва и окружающей среды, V — его объём, д — ускорение свободного падения см. Архимеда закон) перемещается относительно менее нагретого в-ва в направлении, противоположном направлению силы тяжести. К. приводит к выравниванию темп-ры в-ва. При стационарном подводе теплоты к в-ву в нём возникают стационарные конвекц. потоки. Интенсивность К. зависит от разности темп-р между слоями, теплопроводности и вязкости среды. [c.307]

При неодинаковой температуре в сечении возникает естественная конвекция и создается подъемная сила. Это влияет па п[)офиль скорости, причем характер изменения профиля скорости зависит от того как расположена труба, вертикально или горизонтально, и совпадают ли направления свободного и вынужденного движений или они противоположны. Для вертикальной трубы в случае совпадения направлений свободного и вынужденного течений (при охлаждении капельной жидкости и подаче ее сверху или нагреве жидкости и подаче ее снизу) у стенки трубы скорость возрастает, а в центре уменьшается (рис. 1.7, а). В случае противоположно направленных свободного и вынужденного течений (при охлаждении капельной жидкости и подаче ее снизу или нагревании жидкости и подаче ее сверху) скорость у стенки трубы становится меньше, а в центре больше (рис. 1.7, 6). [c.21]

Естественная конвекция, или конвективный теплообмен, в свободном потоке возникает в связи с изменением плотности жидкости от нагревания. Кстественная конвекция имеет место у нагретых стен нечей, трубопроводов, у батарей центрального отопления, [c.440]

Свободный, или естественный, теплообмен возникает в неравномерно нагретом газе или жидкости, находяш,ихся как в ограниченном, так и в неограниченном пространстве. Если тело имеет более высокую температуру, чем окружаюш,ая его жидкость, то слои жидкости, нагреваясь от тела, становятся легче и под действием возникаюш,ей подъемной силы поднимаются вверх, а на их место поступают из окружающего пространства более холодные слри. Поэтому и возникает естественная конвекция. [c.440]

Режимы кипения. Различают по крайней мере три режима кипения жидкости в большом объеме естественная или свободная конвекция пузырчатое кипение пленочнбе кипение (при этом между пузырчатым и устойчивым пленочным кипением имеется переходный режим). [c.468]

При свободном движении среды (естественная конвекция) когда движение осуществляется только за счет разности илотно стей, вызванной неравномерностью температурного ноля, кри терием подобия, определяющим расиространение теплоты в среде является критерий Грасгофа. Он находится из ироиз ведения числа Рейнольдса на отношение подъемной силы = = pgP к силе вязкости F [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...