Конвекция эффективность

Электрохимические процессы имеют большое практическое значение. Электролиз используется в металлургии легких и цветных металлов, в химической промышленности, в технологии гальванотехники. Химические источники тока широко применяются в быту и промышленности. Электрохимические процессы лежат в основе многих современных методов научного исследования и анализа. Новая отрасль техники — хемотроника — занимается созданием электрохимических преобразователей информации. Одной из важнейших задач электрохимии является изучение коррозии и разработка эффективных методов защиты металлов. В неравновесных условиях в растворе электролита возникают явления переноса вещества. Основные виды переноса диффузия — перенос вещества, обусловленный неравенством значений химических потенциалов внутри системы или между системой и окружающей средой конвекция — перенос вещества под действием внешних механических сил миграция — перенос заряженных частиц в электрическом поле, обеспечивающий электрическую проводимость электролитов. [c.455]

Доля тепла, передаваемого излучением в камере конвекции, значительно меньше, чем в камере радиации, как вследствие более низкой температуры газов, так и из-за меньшей толщины излучаемого газового потока. В камере конвекции эффективная толщина газового слоя предопределяется расстоянием между смежными рядами труб. Снижение температуры дымовых газов в направлении их движения, естественно, вызывает также и уменьшение передачи тепла излучением от них. [c.438]

Очень часто электролиз протекает в условиях естественной конвекции. Эффективная толщина диффузного слоя при естественной конвекции к вертикальной пластинке выражается уравнением [c.14]

Эффективность передачи тепла конвекцией зависит от следующих факторов [c.89]

При выводе уравнений диффузионной модели предполагается, что перенос вещества осуществляется двумя путями конвекцией с постоянной скоростью и и диффузией с эффективным коэффициентом диффузии О, величина которого также не зависит от координаты. При этом уравнение материального баланса, описывающее изменение концентрации реагента по длине реактора при стационарном протекании химической реакции первого порядка, имеет вид [c.208]

Эксплуатационные показатели работы систем воздушного охлаждения с использованием ABO во многом определяются температурой атмосферного воздуха и значительно улучшаются при ее снижении относительно расчетного значения. Следует подчеркнуть, что при отрицательных температурах до 30% теплового потока может рассеиваться в результате естественной конвекции. [Основной статьей расходов при эксплуатации ABO является стоимость потребляемой электроэнергии. Однако, используя эффективные методы регулирования ABO изменением угла поворота лопастей, частоты вращения вентилятора и положения жалюзи, можно существенно снизить энергетические затраты [c.4]

В теории теплообмена рекомендуется для достижения хорошего эффективного теплообмена соблюдать принцип направленной конвекции, когда направление естественной конвекции совпадает с движением газожидкостных потоков. В этом случае [c.145]

Результаты расчета [9] показывают, что двухфазная модель (28) достаточно полно описывает динамику переходных процессов в неподвижном слое катализатора. Влияние неравномерности распределения потока на перенос тепла и вещества учитывается конвекцией, коэффициентами межфазного тепло- и массообмена, эффективной теплопроводностью и диффузией, являющимися функциями от скорости фильтрации [10]. [c.87]

Отдельные пассивные и активные методы усиления эффективны для конденсации в объеме пара и при вынужденной конвекции [1—5]. Некоторые системы, успешно испытанные в лаборатории, нашли применение в промышленных конденсаторах. Наибольший интерес вызывает конденсация органических жидкостей, теплофизические свойства которых обеспечивают относительно низкие коэффициенты теплоотдачи при конденсации, [c.360]

Отдельные пассивные и активные методы интенсификации оказались эффективными при кипении в условиях вынужденной н свободной конвекции [1—4]. Большинство методов применяется к пузырьковому кипению, однако некоторые используются в переходном и пленочном режимах. [c.423]

Неплотно установленные ленточные вставки использовались при опускном течении в вертикальной трубе испарителей для обессоливания морской воды [38]. Эти вставки также эффективны для прямоточных испарителей криогенных жидкостей [39] или парогенераторов [40, 41], так как они выгодно воздействуют во всех режимах. Парогенераторы со спиральными трубами имеют преимущества ввиду их компактности и высокой теплопередающей характеристики. Интенсификация кипения сильно зависит от геометрических и режимных условий [42, 43]. Умеренные улучшения а (среднего по поверхности) получены для кипения при вынужденной конвекции, причем интенсификация усиливается с уменьшением диаметра спирали. В области недогрева q ниже, чем для сравнимой прямой трубы однако q или Х . обычно существенно выше, чем в случае прямой трубы при паросодержаниях на выходе больше 0,2. Теплоотдача в закризисной области также улучшается. [c.425]

Преимущество нагнетания воздуха состоит в том, что вентилятор и привод находятся в холодном воздухе, что повышает эффективность вентилятора (а это может снизить его стоимость), упрощает крепление вентилятора и привода и облегчает обслуживание. Однако воздушный поток через трубный пучок очень неоднородный, и низкая скорость нагретого воздуха при естественной конвекции может стать причиной рециркуляции горячего воздуха и снижения разности температур. Откачивание воздуха обеспечивает высокие скорости и настолько уменьшает влияние естественной конвекции, что рециркуляция становится маловероятной. Для защиты пакета труб от механических повреждений и дождя или града применяются жалюзи. [c.8]

Когда происходит теплообмен между однофазными потокаш (неиснаряющиеся жидкости или неконденсирующиеся газы), отступление от этого принцппа, ради удобства трубной обвязки теплообменника, почти не сказывается на эффективности теплопередачи, так как среды физически однородны и влияние конвекции на тенло-съем незначительно. Если же теплообмен связан с исиарением или конденсацией, как это имеет место на установках гидроочпстки, принцип направленной конвекции должен соблюдаться обязательно. В противном случае силы естественной конвекции будут направлены против движения потока (рис. 19). Из-за резкого различия физи- [c.86]

С помощью высокого вакуума может быть получена эффективная теплоизоляция, исключающая два существенных способа теплопередачи конвекцию и перенос тепла за счет теплопроводности. Теплопередача через пространство с высоким вакуумом определяется главным образом излучением, переносом тепла остаточными газами и теплопроводностью опорных элементов конструкции [6, 119]. [c.106]

Основным фактором, предопределяющим эффективность передачи тепла конвекцией, является скорость движения дымовых газов, поэтому при конструировании трубчатых печей стремятся обеспечить ее наибольшее значение. Это достигается размещением минимального числа труб в одном горизонтальном ряду и выбором минимального расстояния между осями труб. Однако при повышении скорости дымовых газов в камере конвекции увеличивается сопротивление потоку газов, что и ограничивает выбор величины скорости. С другой стороны, сокращение числа труб в одном горизонтальном ряду приводит к увеличению высоты камеры конвекции. Это обстоятельство также предопределяет выбор допустимой скорости движения дымовых газов в камере конвекции. [c.507]

Существенным фактором, влияющим на эффективность передачи тепла, является способ размещения труб в камере конвекции. При расположении труб в шахматном порядке в связи с более интенсивной турбулентностью потока дымовых газов и лучшей обтекаемостью ими труб тепло передается эффективнее, чем при расположении коридорным способом (рис. ХХ1-2). При одинаковой скорости движения дымовых газов шахматное расположение труб обеспечивает по сравнению с коридорным более эффективную (на 20 — 30 %) передачу тепла. [c.507]

Эффективность передачи тепла в камере конвекции может быть повышена путем оребрения наружной поверхности конвекционных труб, так как при этом увеличивается поверхность соприкосновения дымовых газов с трубами и обеспечивается передача большого количества тепла. [c.508]

Температура отходящих дымовых газов выбирается на основании следующих соображений. Эта температура должна быть выше температуры i, сырья, поступающего в камеру конвекции. Необходимо учитывать, что чем выше разность температур iy, — i,, тем более эффективно в камере конвекции передается тепло и, следовательно, тем меньшая потребуется поверхность конвекционных труб. Однако при увеличении температуры отходящих дымовых газов возрастают потери тепла и снижается коэффициент полезного действия печи, т.е. повышается расход топлива. [c.514]

Они отличаются высокой тепловой эффективностью, так как в печах значительная часть тепла передается излучением, а вследствие сравнительно высокой скорости движения дымовых газов и конвекцией. [c.429]

Это соотношение может быть найдено с помош ью гипергеометриче-ской функции [5], которая в свою очередь может быть выражена через неполную бета-функцию. Соответствующий график, полученный из (4.13), приведен на рис. 4.3. На рис. 4.4 представлена зависимость эффективности ребра от параметра Z, определенная из (4.15), с учетом данных рис. 4.3. В отличие от случая отвода тепла конвекцией эффективность ребра, определяемая (4.15), зависит не только от его геометрических размеров и теплофизических характеристик (параметр ф), но и от температур на границах ребра (параметр 1). По этой причине при определении характеристик ребра приходится прибегать к методу последовательных приближений. [c.152]

Уравнение теплопередачи должно учитывать теплоотдачу экрану радиацией и конвекцией. Передача тепла радиацией определяется уравнением Стефана-Больцмана, для решения которого необходимо знать температуры излучающего и поглощающего источников. Температура последнего, т. е. радиантных труб, обычно известна, но неизвестна средняя эффективная температура продуктов горения (но1 ло1цающен среды). Выше было отмечено, что изменение температур в TOHi e подчиняется сложному закону. Предполагается, что в больших топочных нространстпах процесс теплоотдачи определяется периферийными температурами, в данном случае температурой газов 1Ш перевале. Ото не означает, одпако, что температура ) газов на перевале раина средней эффективной температуре поглощающей среды последняя всегда вьппе. В связи с этим Н. И. Белоконь вводит понятие эквивалентной абсолютно черной поверхности, излучение которой при температуре газов на выходе из топки (на перевале) равно всему прямому и отраженному излучению. Другими словами, общее количество тепла, передаваемого эквивалентной [c.118]

В тех случаях, когда панравленпе естественной конвекции совпадает с вынужденным движением тепловых агентов в аппарате, полностью соблюдается закон Паскаля давление, производимое иа жидкость илп газ, распространяется по всем направлениям равномерно и одинаково. Вследствие этого будет выполняться одно из основных условий эффективной тенлонередачи — равномерное обтекание потоком теплообменных поверхностей. Поэтому следует обвязывать теплообменные аппараты трубопроводами так, чтобы нагреваемый агент двигался снизу вверх, а охлаждаемый — сверху вниз. [c.86]

При наличии градиента температуры в зернистом слое, заполненном жидкостью или газом достаточно большой плотности, может возникнуть естественная конвекция, приводящая к заметному увеличению эффективного коэффициента теплопройод-ности. [c.107]

В случае сильно экзотермичных или эндотермичных реакций проявляется также дополнительный фактор. Хотя переход тепла к термостату и очень хороший (скорость перехода гораздо выше скорости реакции), но внутренняя температура не будет такой же, как наружная. Если теплота газовой реакции достигает 10 ккал/моль, то при полной изоляции реакционного сосуда за весь ход реакции произойдет повыпгение температуры на 10 ООО/С, " С. Полагая для большинства газов среднюю величину С,, равной 10—20 кал/моль-град, можно установить, что повышение температуры за весь ход реакции составит 500—1000 Можно показать, что за счет теплопроводности нельзя эффективно передать это тепло и только благодаря конвекции или с помощью перемешивания можно поддерживать постоянную температуру. То, что конвекция очень быстра даже в одполитровоп стеклянной колбе, можно продемонстрировать, поместив такую колбу, выдержанную при комнатной температуре, в лед. Если измерять изменение давления внутри колбы, то обнаруживается, что температурное равновесие успешно достигается меньше чем за 2 мин. [c.88]

Массообмен. Перенос массы в направлении поверхности соприкосновения фаз может происходить в результате молекулярной диффузии и конвекции, вызва.нной гидростатическими силами, течением потока или использованием перемешивающих устройств. Отдельный случай представляет собой движение турбулентного потока, в котором можно различить две зоны ламинарную (слой около поверхности соприкосновения фаз — пограничный слой) и турбулентную (в глубине фазы — ядро потока). В ламинарном слое вещество переносится главным образом молекулярной диффузией, а в турбулентной зоне в основном вследствие завихрений и флуктуаций локальной скорости движения потока. Считая, что в турбулентной зоне концентрация практически выравнивается, перенос массы в такой системе можно представить как молекулярную диффузию через пограничный ламинарный слой с эффективной (приведенной) толщиной. Перенос вещества до границы раздела фаз называется массоотдачей. [c.244]

Перейдем теперь к рассмотрению дополнительных условий, которые, хотя и не применимы к обжигу сульфида цинка, но могут быть использованы ири исследовании процесса выжигания углерода из катализатора крекинга. Как отмечалось выше, этот процесс исследовали Джонсон, Фроумент и Уотсон [29]. Они считали необходимым ввести следующие допущения 1) теплопередача настолько эффективна, что и газ и твердая фаза имеют одинаковую температуру в любом поперечном сечении слоя 2) тепло в направлении газового потока передается только путем конвекции, т. е. теплопроводностью можно пренебречь. [c.181]

При малых числах Рейнольдса (Re 5) смешанно-конвек-тивное течение обладает структурой трехмерных вихревых ячеек (шнуров) [23], однако с ростом Re развивается неустойчивость сдвигового типа, связанная с возникновением двумерных волн Толмина — Шлихтинга. Для характеристики режима, соответствующего изменению механизма конвекции в плоском канале, введено [24] эффективное число Ричардсона Ri = = —Ra /(Re Pr) для газов при Рг = 0,7 и вязкости Ri = =—1,3-106 [25]. [c.132]

Рис. 4.27 дает представление о характере изменения коэффициента извлечения /Си с ростом давления в напорном канале, при этом имеется возможность сравнить процессы при одностороннем и двустороннем проницании, при вынужденном и смешанноконвективном движении газа с моделью идеального вытеснения (кривая 1). Видно, что внешнедиффузионное сопротивление резко снижает массообменную эффективность мембранного разделения, причем наблюдается максимум зависимости К = Р ). Положение максимума смещается в сторону больших давлений при интенсификации процесса массообмена в результате свободной конвекции, а также при двустороннем расположении мембраны в канале. С ростом коэффициента деления 0 смещение максимума зависимости Ka f Pf) имеет более сложный характер при увеличении 0 от О до 0,5 оптимум смещается в сторону более низких давлений — это область нарастания внешнедиффузионных сопротивлений (см. рис. 4.26). Далее, с ростом 0, оптимальное значение давления Р смещается в сторону больших значений — здесь влияние массообмена в газовой фазе падает вследствие истощения смеси. В гл. 7 дан анализ влияния массообменных процессов в каналах на энергетику мембранного разделения газов, который, позволит дать рекомендации по выбору оптимального давления в аппаратах. [c.156]

Анализ процесса для неподвижного слоя показывает что при высоких скоростях газа V продольная теплопроводность подавлена вынужденной конвекцией в этом случае теплообмен действительно происходит в условиях внешней задачи Аре -> Ар. Однако, при малых V определяющим становится перенос тепла эффективной теплопроводностью, так что величина Ар , если она вычислена без учета к а, может оказаться значительно меньше величин, соответствующих значению (Nupe)п ln = 2. [c.464]

Описанный опыт был успешно использован для модернизации иечей на многих предприятиях отрасли. Такой же удачной оказалась дополнительная экранизация печи П-1 на другой установке АВТ, где над камерой конвекции разместили двухрядный змеевик из 16 труб размерами 152X8 мм. Опорные трубные решетки змеевика установили и закрепили на решетках конвекционной секции. Шахматное расположение труб нового змеевика дало возможность создать экран двустороннего облучения, что способствует эффективному теплоиоглощению. [c.270]

Примером электростатического очистителя, в котором используется однородное электрическое поле, является очиститель американской фирмы Коирег для удаления загрязнений из масел в системах смазки двигателей [29]. Там же описаны экспериментальные отечественные очистители с однородным электрическим полем, в конструкциях которых использованы гладкие или покрытые пористой керамикой электроды. В этих очистителях масло проходит через зазор между разноименно заряженными электродами, на которых оседают частицы загрязнений. Однако в связи с утечкой зарядов при соприкосновении частиц с электродами, а также в результате электрической конвекции частицы могут уноситься потоком масла. При покрытии электродов пористыми веществами действие потока масла на осевшие частицы уменьшается, но перечисленные явления, которыми сопровождается процесс в однородном электрическом поле, снижают эффективность очистки масла. Кроме того, при использовании пористого покрытия удаление загрязнений с электродов после очистки значительно усложняется. [c.173]

Гидравлическое сопротивление трубчатой щелевой колонны в сопоставимых рабочих условиях примерно на порядок меньше, чем у вышеупомянутых насадочных колонн (рис. 256). Кох и Файнд [29] определяли в изотермических условиях гидравлическое сопротивление трубчатых щелевых колонн с шириной щели, изменяющейся от 4,05 до 19,68 мм, при одинаковом диаметре наружной трубы, равном 49,96 мм. Ими был также исследован процесс теплопередачи в подобных колоннах при внешнем обогреве наружной трубы. Бек [30] исследовал эффективность теплообмена и гидравлическое сопротивление в трубчатых щелевых колоннах, образованных коаксиально или некоаксиально расположенными трубами, при вынужденном движении и свободной конвекции. [c.341]

В них топливо сгорает в беспламенных горелках 2, представляющих собой ряд каналов в керамической кладке печи. При использовании таких горелок пламя ие попадает в топочные камеры /, а тепло излучается раскаленной ианслью и передается газами сгорания, что делает печь более компактной и увеличивает ее к. п. д. В радиантной секции 3 теплопередача осуществляется за счет и лучения, причем трубы обогреваются с двух сторон, что повышает тепловое напряжение (в отличие от старых печей, где трубы расположены у потолка). Частично охлажденные топочные газы поступают затем в конвективную камеру 5, где теплопередача ссущсствляется за счет менее эффективной конвекции. Пары исходного сырья и водяной пар подают в секцию труб, находящихся в конвективной камере они нагреваются до необходимой температуры и затем поступают в радиантиую секцию, где и происходит пиролиз. [c.42]

Рассмотрим это положение подробнее. В неподвижном слое катализатора перенос тепла осуществляется за счет теплопроводности зерен, излучения от зерен и конвекции газа, протекающего между зернами. Теплопроводность слоя зерен катализатора обычно невелика вследствие их пористости и малой поверхности контакта зерен друг с другом, излучение существенно лишь при 500" С и выше, конвекция газа по сечению слоя имеет большое значение лишь при сильном радиальном перемешивании газа, т. е. не в условиях неподвижного слод. Поэтому значения эффективного коэффициента теплопроводности Я,э неподвижного слоя катализаторов, слагающиеся из трех вышеназванных составляющих, весьма невелики и составляют для окисных и солевых катализаторов единицы ккал м-ч-град). Для пористых металлических зерен измеряется десятками, а для чистых металлов (сеток) сотнями ккал (м-ч-град). [c.94]

В. Наклонные и горизонтальные поверхности. Экспериментальные данные для наклонных поверхностей в большинстве случаев обобщаются с номоп1ью соотношений для вертикальных и горизонтальных пластин, в которых g заменяют иа эффективный компонент ускорения силы тяжести. Развитие конвекции на обращенных вниз или нверх обо1 реваемых поверхностях несколько различается и рассматривается отдельно. Здесь 6 означает угол наклона обогреваемой поверхности по отношению к вертикали. [c.283]

Теплоизолированные стенки. Рассмотрим канал, боковые стенки которого не проводят теплоты в продо.пьном направлении, и не получают и не теряют ее через боковые поверхности, в том числе и в результате конвекции, а также являются спектрально серыми. В таком канале стенки находятся в радиационном равновесии. Тогда равенство эффективного излучения стенок излучению абсолютно черного тела В(х)=С Т(х) представим в следующем виде [c.481]

Пример П-15. Определить количество тепла, отдаваемое топочными газами стенкам труб из хромоникелевой стали. Наружный диаметр труб / = 57 мм трубы расположены в шахматном порядке с шагом / = 150 мм, расстоянием между рядами h = 130 мм. Средняя температура газов ir= 700 С, средняя температура стенок труб <ст. = 500° С, коэффициент теплоотдачи конвекцией а = 17,4 emjM -zpad (15 ккал м - ч-град). Состав топочных газов 10% СО2 и 5% Н2О (по объему). Абсолютное давление 1 ат. Решение. Эффективная степень черноты стенки [c.408]

Лучистое тепло эффективно передается при охлаждении дымовых газов до 1000—1200 К. Снижение температуры дымовых газов до более низких значений часто бывает неоправданным, так как при этом радиантная пове)зхность работает с пониженной теплонапряженностью поверхности нагрева и требуется значительно увеличить поверхность радиантных труб. Эффективность теплопередачи конвекцией в меньшей степени зависит от температуры дымовых газов. Конвекционная поверхность использует тепло дымовых газов и может обеспечить их охлаждение до температуры, при которой значение коэффициента полезного действия аппарата будет экономически оправданным. [c.505]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология