ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конвекция из "Процессы и аппараты химической технологии Издание 3" Коэффициент теплоотдачи при передаче тепла конвекцией определяется, с одной стороны, сопротивлением ламинарного пограничного слоя, а с другой — сопротивлением при теплообмене между основной массой теплоносителя и пограничным слоем. [c.383] Приложение теории подобия к передаче тепла конвекцией показало, что этот процесс определяется рядом критериев, значения которых приведены в табл. 13. [c.384] Р — коэффициент объемного расширения теплоносителя, град-. [c.384] На основании уравнения (В) можно сказать, что условием теплового подобия труб 1 и 2 будет равенство отношения температурного градиента по толщине пограничного слоя к температурному градиенту по длине трубы. Это отношение обозначено через А. [c.387] Таким образом, условием теплового подобия двух труб является равенство для них критериев Ре. а также критериев Рг. [c.387] При свободной конвекции движение теплоносителя определяется разностью плотностей его холодных (Р1) и нагретых (р) частиц, и в число определяющих критериев входит критерий Архимеда [формула (6-46)]. [c.388] При вынужденной конвекции теплоноситель движется вдоль поверхности теплообмена с определенной скоростью под действием внешней силы, например силы тяжести или силы давления, развиваемого насосом, компрессором или вентилятором. [c.388] В уравнениях (11-35) — (11-37) определяющим геометрическим размером служит внутренний диаметр трубы в или эквивалентный диаметр канала экв. Определяющей температурой в уравнениях (11-35) и (11-36) является температура т, а в уравнении (11-37) температура л. (стр. 386). [c.389] При определении критерия Не число оборотов п выражено в об сек, поскольку вязкость J имеет размерность — к сек/м . [c.392] Пример 11-9. Определить коэффициент теплоотдачи для наружной поверхности горизонтальных труб оросительного холодильника, орошаемых водой. Длина верхней трубы I = м наружный диаметр труб с1 = 76 м.ч расстояние между осями труб по вертикали = 150 мм. Количество орошающей воды g = 5000 кг/ч ее средняя температура = 28,5° С. Физические константы воды при этой температуре см. пример 11-5. [c.393] Свободная конвекция характеризуется движение.м отдельных частиц теплоносителя, возникающим вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц. Рассмотрим, например, неподвижную жидкость в сосуде, причем тепло подводится через стенки этого сосуда. Частицы жидкости, соприкасающиеся со стенками, нагреваются и становятся легче, в результате чего они поднимаются вверх. На их место поступают холодные частицы, которые также нагреваются и поднимаются. В результате возникает движение частиц жидкости — так называемые конвекционные токи, направление которых показано на рис. 11-Ё, а. [c.393] В уравнениях (11-49) и (11-50) определяющей температурой является температура 1 л., а определяющим геометрическим размером наружный диаметр трубы н (при свободной конвекции около горизонтальных труб) или высота поверхности Н (при конвекции около вертикальных поверхностей). [c.394] Пример П-10. Определить коэффициент теплоотдачи от вертикальной стенки сосуда к воде при свободной конвекции. Высота стенки Н — 0.9 м. Температура стенки /ст. = 35° С. Температура воды t = 21,5° С. [c.394] При соприкосновении пара со стенкой, температура которой ниже температуры насыщения пара, происходит конденсация пара, причем конденсат осаждается на стенке. Различают пленочную конденсацию, когда конденсат осаждается в виде сплощной пленки, и капельную конденсацию, когда конденсат осаждается в виде капель. [c.395] Капельная конденсация наблюдается в том случае, если конденсат не смачивает поверхность стенки, а также при конденсации пара с примесью масла и некоторых других веществ на полированной стенке. В большинстве случаев происходит пленочная конденсация. [c.395] В уравнениях (11-51)—(11-53) физические константы конденсата берутся при определяющей температуре пл.. а теплота испарения г —при температуре насыщения пара. При конденсации перегретого пара в приведенные уравнения вместо теплоты испарения подставляют разность энтальпии пара и конденсата. [c.396] При кипении жидкости образуется пар, температура которого равна температуре насыщения определяемой давлением в аппарате. Кипящая жидкость перегрета и в зависимости от интенсивности парообразования имеет температуру t, которая несколько выше 4- Наибольший перегрев жидкости наблюдается у обогреваемых стенок, причем отдельные точки поверхности стенки (бугорки, шероховатости, пузырьки адсорбированных на поверхности газов и т. д.) являются центрами парообразования, г. е. местами возникновения пузырьков пара. Образующиеся пузырьки быстро растут и,,по достижении некоторого диаметра, отрываются от поверхности и поднимаются вверх. При росте и отрыве пузырька происходит охлаждение жидкости вблизи данного центра парообразования и следующий пузырек может образоваться в этом центре только после того, как восстановится необходимая степень перегрева жидкости. Описанный процесс называется ядерным, или пузырьковым, кипением. [c.398] С увеличением плотности теплового потока усиливается перегрев жидкости, в результате чего увеличивается число центров парообразования и частота отрыва пузырьков. Поэтому при ядерном кипении коэффициент теплоотдачи возрастает с увеличением плотности теплового потока. [c.398] например, при д= 18 400 вт/м (см, пример 13-5, стр. 486). [c.400] Определяющим геометрическим размером для критерия Ыи является эквивалентный диаметр насадки [см. формулу (6-100)]. [c.400] Вернуться к основной статье