ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоперенос через многослойные стенки. Аддитивность тепловых сопротивлений из "Явления переноса" Химические реакции обычно проводят в проточных реакторах с неподвижным слоем катализатора. Схематически конструкция таких реакторов представлена па рис. 9-5. Реактор занимает по длине пространство от 2 = —оо до 2 = и включает три зоны. Реакционная зона (О 2 Ь) заполнена насадкой из частиц катализатора. Входная (—оо 2 0) и выходная (I, 2 оо) зоны также заполнены насадкой. Однако ее частицы не обладают каталитическими свойствами и лишь по физическим свойствам аналогичны частицам катализатора, находящимся в реакционной зоне. [c.256] При описании химических реакторов часто используют так называемую модель поршневого потока, т. е. пренебрегают радиальными градиентами скоростей. Кроме того, предполагают, что температура существенно не зависит от радиальной координаты г. Это допущение оправдывается для реакторов с хорошо изолированными стенками. Задача состоит в нахождении стационарного распределения температуры Т (г) в условиях, когда жидкость или газ поступают в реактор (при 2 = —оо), имея постоянную по сечению температуру Тх и приведеннзпю скорость г 1 = и пЕ р ) (см. раздел 6.4). [c.256] Подобные задачи могут быть решены в предположении, что перенос тепла в нанравлении оси г описывается законом теплопроводности Фурье с эффективной теплопроводностью пасадочного слоя. В литературе имеется большое число экспериментальных работ, посвященных измерению эффективных теплопроводностей насадочных слоев в осевом (Я. , дф) и радиальном (X, ф) направлениях. Эти величины играют важную роль в теории каталитических реакторов и, как показывают опытные данные, численно значительно отличаются одна от другой. [c.257] Уравнение (9.83) будет справедливо также для зон / и III, если величину S для этих зон положить равной нулю. [c.259] Условия (9.88)—(9.91) выражают свойство непрерывности профилей температур и тепловых потоков на границах раздела соответствующих областей. Дополнительное условие (9.92) вытекает из простых физических соображений. [c.260] Совершенно очевидно, что полученный результат можно обоб-щить на произвольное число слоев, образующих составную стенку. Для этого достаточно заменить верхний индекс суммирования 3 в формуле (9.122) индексом п , характеризующим число слоев, которые образуют стенку, а также заменить коэффициент аз коэффициентом а . Данная формула очень удобна для расчета скоростей теплопередачи через составные стенки, разделяющие два потока жидкости или газа, когда значения теплопроводностей и коэффициентов теплопередачи известны. Методы расчета коэффициентов теплопередачи обсуждены в следующей главе. [c.264] Необходимо сделать еще одно замечание, касающееся выполненного выше расчета. При рассмотрении задачи о теплообмене внутри многослойной стенки неявным образом предполагалось, что образующие стенку слои плотно подогнаны друг к другу, так что между ними нет воздушных зазоров. Очевидно, что если эти слои соприкасаются один с другим только в отдельных точках, общее тепловое сопротивление стенки должно быть существенно больше. [c.264] Вернуться к основной статье