ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конвективный теплообмен, осложненный массообменом из "Сушка в химической промышленности" Передача тепла к высушиваемому телу может осуществляться тремя путями конвекцией, лучеиспусканием и теплопроводностью (кондукцией). [c.37] Конвективный теплообмен наблюдается при смывании тела жидкостью (или газом), имеющей температуру, отличную от температуры тела. [c.37] Коэффициент теплообмена зависит от гидродинамических условий обтекания тела жидкостью, от свойств жидкости и т. д. [c.38] При передаче тепла конвекцией поток энергии направлен перпендикулярно потоку жидкости, причем скорость жидкости в одном и том же сечении, перпендикулярном поверхности теплообмена, неодинакова. Поэтому тепловой поток зависит от характера потока жидкости. [c.38] Если внутренним трением между слоями жидкости пренебрегают, то разница скоростей движения соседних слоев жидкости не вызывает появления в потоке завихрений (ламинарное течение), и механизм передачи тепла сводится к молекулярному переносу тепла (теплопроводность) в пограничном слое. [c.38] При высоких скоростях появляется завихрение струи жидкости (турбулентное течение), приводящее к дополнительному потоку тепла. Таким образом, различают теплообмен между движущейся жидкостью и телом в области турбулентного режима и ламинарного потока жидкости. [c.38] По характеру действия внешних сил, вызывающих движение жидкости, различают потоки, возникающие из-за разности давлений (вынужденное движение) и из-за разности плотностей жидкости с различной температурой при постоянном давлении (свободное движение, или естественная конвекция). Передача тепла от жидкости к телу может происходить с незначительными изменениями параметров среды (например, при теплоообмене между газовым потоком и твердой частицей) либо со значительными изменениями параметров среды и небольшими изменениями параметров твердого тела (например, при передаче тепла от газа, протекающего внутри трубы, к металлической стенке трубы). [c.38] Существует понятие локальных и средних коэффициентов теплообмена. Мы будем пользоваться только средними по поверхности раздела значениями коэффициента теплообмена. [c.38] Условия переноса тепла от жидкости к телу описываются системами дифференциальных уравнений, которые не всегда могут быть решены применительно к конкретным условиям теплообмена. В этом случае приходится экспериментально изучать условия теплообмена между телом и жидкостью в зависимости от различных переменных факторов. Для обобщения экспериментальных данных пользуются теорией подобия [19]. [c.38] Основные критерии выводятся на основании системы дифференциальных уравнений и краевых условий, описывающих данное явление. Для подобия явлений необходимо геометрическое подобие тел, подобие их физической структуры, начальных состояний и условий на поверхности взаимодействия тела с окружающей средой. [c.38] Для гидромеханического подобия достаточно в сходственных точках системы иметь одинаковое значение определяющих критериев — Re, Но, Ей и Fr. [c.39] Таким образом, критерии Fr, Ga, Ar, Gr идентичны каждый из них применяется в зависимости от используемых переменных величин, наиболее прямо характеризующих описываемое явление. [c.39] В этом выражении критерий Архимеда относится к двухфазному потоку. [c.40] Тепловое подобие описывается следующими критериями. [c.40] Для двух тел с одинаковым отношением /2/а гомохронность переходит в синхронность. [c.40] Массообменный (диффузионный) критерий Прандтля Prm = = v/D тождествен критерию Шмидта (Prm = Se). [c.41] При рассмотрении установившихся процессов критерий Фурье исключают. [c.41] При использовании эмпирических критериальных уравнений следует обращать особое внимание на область их применения (диапазон изменения переменных величин) и методику усреднения физических величин, входящих в критерий. Теплофизические константы могут приниматься при температуре газа, тела или средней между ними температуре. [c.41] Остановимся на некоторых эмпирических соотношениях. [c.41] Константы принимаются при средней температуре пограничного слоя характерным размером является длина пластины в направлении потока газа. [c.41] Вернуться к основной статье