Теплоотдача ламинарный поток

Влияние входных аффектов. Приведенные выше зависимости справедливы для участка трубы со стабилизированными профилями скорости и температуры. Однако вблизи входа в трубу местный коэффициент теплоотдачи меняется от бесконечного до стабилизированного значения аналогично тому, как это было описано для ламинарного потока. Эксперименты показали, что для длин.-ных труб фй > 60) влияние входных эффектов можно не учитывать. Для коротких труб влияние входных эффектов может быть учтено с помощью формулы [16] [c.109]

Теплоотдача при вынужденном поперечном омывании пучков труб. При поперечном обтекании одиночных труб и тем более пучков труб практически всегда имеет место турбулентный режим. Опыт показывает, что плавное, безотрывное обтекание одиночного цилиндра происходит только при очень малых значениях Re(Re<5). При поперечном обтекании переход от ламинарного потока к турбулентному не происходит резко при превышении критического значения Ре, как это имеет место для потока в трубе. [c.110]

В случае, когда в жидкости добавлялись пузырьки газа или твердые частицы, наблюдалось умеренное улучшение теплообмена. Б [41] найдено, что теплоотдача увеличивается до 50% при вдуве пузырьков азота в турбулентный поток воды. Чтобы определить механизм улучшения теплообмена при введении твердых частиц в ламинарные потоки, авторы [42] изучали суспензии полистироловых шариков в масле. Наблюдалось максимальное увеличение коэффициентов теплоотдачи до 40%. [c.325]

Другой разновидностью этого метода являются вращающиеся поверхности. Умеренное увеличение коэффициентов теплоотдачи описано для ламинарного потока в [c.326]

С. Наружная поверхность горизонтальных и наклонных труб. Ламинарный поток конденсата на одиночной трубе без сдвигающего усилия пара. Нуссельт [1] был первым исследователем проблемы конденсации на горизонтальной труСе им получена следующая формула для среднего по периметру трубы коэффициента теплоотдачи [c.345]

Вертикальная пластина. Для ламинарного потока и касательных напряжений на границе раздела, равных пулю (т/ =0), локальный коэффициент теплоотдачи а (г) на расстоянии г ло поверхности от начала пленочного кипения равен [c.400]

Брукс и Су изучали теплоотдачу для критерия Рейнольдса в интервале 30—500 ООО. Они нашли, что перегородки не влияют на коэффициент теплоотдачи при критерии Рейнольдса ниже 400, когда в системе наблюдали в основном ламинарный поток. Расчетное уравнение при Re 400 имеет вид [c.125]

Необходимо подчеркнуть, что коэффициент теплоотдачи при свободной конвекции значительно больше коэффициента теплоотдачи при вынужденном, ламинарном потоке, не подверженном действию подъемной силы. Это объясняется постоянным контактом свежих порций теплоносителя с поверхностью нагрева при свободном его движении. [c.372]

Коэффициент теплоотдачи при вынужденном ламинарном потоке в прямой трубе круглого сечения. В данном случае следует учитывать зависимость теплоотдачи от естественной конвекции жидкости, а также направления теплового потока. [c.309]

Для полного описания конвективного переноса теплоты необходимо присоединить к уравнению Фурье-Кирхгофа уравнения Навье-Стокса и неразрывности потока и алгебраические уравнения, описывающие зависимость физических свойств жидкости от температуры. Аналитические решения основных задач теплоотдачи разработаны для ламинарных потоков жидкости в каналах различной формы. Для турбулентных потоков получить аналитические решения значительно труднее в связи с незавершенностью теории турбулентности. [c.279]

Соотношение (4.1.5.2) не является единственным, по которому возможно рассчитать коэффициент теплоотдачи а для ламинарного потока (см., например, [22]). [c.238]

Когда толщина пленки достигает определенного критического значения, ламинарный поток переходит в турбулентный. В турбулентном потоке тепло распространяется не только посредством теплопроводности, но и за счет вихре-диффузионных процессов, которые способствуют лучшему перемешиванию жидкого конденсата и увеличивают коэффициент теплоотдачи. [c.127]

Следовательно, для описания процесса переноса вещества в потоке жидкости, движущемся в плоском канале, получается такое же уравнение и с такими же начальными и граничными условиями, как уравнение (IV. 27), описывающее теплоотдачу от стенок плоского канала к движущейся в нем жидкости. Решения уравнения (IV. 27) применимы и к уравнению (V. 22) с учетом замены теплового критерия Пекле Рет = W Hja на диффузионный Ред. Таким образом, поле концентраций переносимого вещества в ламинарном потоке жидкости, движущемся в плоском канале, описывается выражением, аналогичным (IV. 29) [c.415]

Коэффициент теплоотдачи пленки может быть грубо определен для ламинарного потока в трубке круглого сечения при помощи следующего эмпирического уравнения [c.426]

Аналогичное выражение получается при расчете коэффициента теплоотдачи от ламинарного потока жидкости к стенке трубы при постоянном удельном тепловом потоке. [c.85]

Уменьшение диаметра труб приводит к повышению коэффициента теплоотдачи, который для ламинарного потока обратно пропорционален сй Г, а для турбулентного — йЦ. В кожухотрубных испарителях переход с йа = 50 мм на вн = 20 мм привел к повышению коэффициента теплоотдачи для ламинарного потока на 35 %, а для турбулентного — на, 20 %. Намечается дальнейшее снижение диаметра труб, которое ограничено уменьшением их механической прочности и возрастанием опасности засорения. Возможности интенсификации теплообмена этим путем невелики. Так, при снижении диаметра гладкой трубы с 20 до 15 мм коэффициент теплоотдачи увеличивается на 6—10 %, а коэффициент теплопередачи — примерно на 3—5 %. Однако снижение диаметра труб увеличивает компактность аппарата. [c.100]

Эти значения не сильно отличаются от значения для круглого сечения (3,66). Поэтому для п 4ч-8 можно с некоторым приближением считать теплоотдачу в ламинарном потоке по уравнениям для труб с круглым сечением. [c.113]

По оси ординат графика (рис. 5-17) отложены значения О — величины, пропорциональной отношению количеств тепла, переданного на единицу мощности, затрачиваемой на перемещение теплоносителя, в пульсационном потоке и в потоке без пульсаций по оси абсцисс—значения К. Нижняя кривая выражает связь между О и /( для турбулентного квазистационарного пульсационного потока верхняя — для такого же ламинарного потока. Прежде всего характерно, что во всей области К значения 2<1 это означает, что при одинаковых потерях напора и соответственно при равных затратах мощности на перемещение теплоносителя количество тепла, передаваемого в канале с потоком, не подверженным пульсациям, будет больше, чем в канале с квазистационарным пульсационным потоком. Второй характерной особенностью графика (рис. 5-17) является резкое уменьшение Й с увеличением К, что находится в отмеченной связи с графиком на рис. 5-16 и указывает на непропорциональное увеличение затрат мощности на интенсификацию теплоотдачи за счет пульсаций давления. [c.231]

Влияние щероховатости теплообменной поверхности на интенсивность теплоотдачи оказывается различным для ламинарного и турбулентного режимов течения теплоносителя. При ламинарном течении коэффициент теплоотдачи практически не изменяется по сравнению с а при теплоотдаче с гладкой поверхностью. Теплоотдача за счет влияния шероховатости интенсифицируется при значительных числах Ке, когда неровности поверхности выступают выше пределов ламинарного подслоя и обтекаются турбулентным потоком. Увеличение коэффициента теплоотдачи от потока к стенке при этом обусловливается дополнительной турбулизацией потока вблизи теплообменной поверхности при обтекании выступов шероховатости. [c.70]

Присутствие пара может вызывать также турбулиза-цию ламинарного потока жидкости, но в любом случае превышение над коэффициентом теплоотдачи к однофазной жидкости, рассчитанным по уравнению (2), относительно мало (меньше 2). В некоторых случаях коэффициент теплоотдачи двухфазной конвекцией (atp) можег быть наоборот ниже, чем при однофазной конвекции (aj). Объясняется это тем, что действительные свойства для расчета а в уравнении (2) относятся к более вязкой, нелетучей жидкости, окружающей пузырь. Состав этой жидкости можно определить, используя — испаряемую массовую диффузионную долю, рассмотренную в 2.7.6. [c.419]

Коэффициенты теплоотдачи. Основным препятствием теплообмену из входном участке конденсатора, заполненном паром, обычно является пленка жидкости, покрывающая поверхность охлаждения, так как температура пленки на поверхности раздела жидкость — пар практически равна температуре конденсации при существующем давлении. Основная проблема при проектировании конденсатора связана с обеспечением оттока жидкости от иоверхности, чтобы толщина пленки и, следовательно, сопротивление тепловому потоку были минимальными. В любом выбранном случае толщина жидкой пленки зависит от геометрической формы поверхности, вязкости, плотности жидкости и массовой ско])ости оттока конденсата от поверхности охлаждения. Суммарный тепловой поток зависит от плотности теплового гютока и скрытой теплоты конденсации пара. Исходя из основных соотношений теплообмена и гидродинамики, можно вывести выражение для среднего эффективного коэффициента теплоотдачи для вертикальных труб, с которых конденсат стекает в виде ламинарного потока л<идкостн. Это выражение при 4Ш7яОп и. < 2000 имеет вид [c.67]

В ламинарном потоке перенос тепла осуществляется путем теплопроводности. На основе законов ламинарного движения для потока по трубе можно определить теоретически зависимость для среднего коэффициента теплоотдачи ср, рассчитанного по среднему из разностей температур стенки и жидкости (/ст — i) па обоих концах трубы. Это приводит к выводу, что критерий Нуссельта, выраженный с помощью коэффициента ср, является функцией критерия Грэтца [c.322]

Упрощенная схема процесса пспарения каплн жидкости в сфероидальном состоянии основывается иа изложенных ранее закономерностях качественного характера и принимается большинством авторов, рассматривавших данный вопрос [2.13, 2.24—2.26]. Полагаем, что капля имеет форму полусферы. Зазор между основанием каили, которое считается плоским, и стенкой всюду имеет одинаковую величину йп и в несколько десятков раз меньше размера каили. Генерация пара осуществляется с поверхности основания каили в количестве, соответствующем поступающему сюда тепловому потоку без учета затрат теплоты на перегрев пара. Ламинарный поток пара.растекается к периферии капли под действием радиального градиента давления, испытывая, кроме того, воздействие сил вязкого трения (нормальной к поверхности испарения составляющей скорости пара пренебрегаем). Теплота от стенкн к основанию капли через слой пара передается с интенсивностью, определяемой коэффициентом теплоотдачи а=Яэф/бп, где в первом приближении можно считать Яэфя =Яп, т. е. эффективная теплопроводность зазора равна теплопроводности пара. Таким образом иод каплей в начальный момент времени т=0 автоматически устанавливается определенный размер зазора бп, так что плотность теплового потока //к= =ЯпА7 /бп ограничивается значением, обеспечивающим такую скорость парообразования, которая необходима для поддержания канли на паровой подушке и выталкивания пара из-под каили в окружающую среду. Следовательно, анализ сводится в основном к исследованию динамики парового потока под каплей. Уравнение движения для системы координат, принятой на рис. 2.4, молшо представить следующим образом [c.60]

В статье [12] высказаны также соображения по механизму процесса теплообмена при кипении воды в трубах. Автор правильно считает, что основной причиной интенсификации теплообмена является разрушение ламинарного пограничного слоя образующимися на поверхности нагрева пузырьками пара, а также турбулентными пульсациями и, по-видимому (при еще более высокой интенсивности теплообмена), пока еще мало изученными кавитационными явлениями. Это разрушение пограничного слоя становится более интенсивным с ростом частоты образования пузырьков и числа центров парообразования, т. е. с увеличением теплового потока. Так как эти явления происходят на поверхности нагрева, то разрушение пограничного слоя представляет собой очень сложный процесс. Однако увеличение скорости основного потока никогда не приводит к полному разрушению пограничного слоя, а лишь уменьшает его эффективную толщину. Поэтому скорость в некоторых случаях менее существенно влияет на коэффициент теплоотдачи, чем тепловой поток. При увеличении турбулизации ядра потока увеличивается массообмен через ламинарный слой и возрастает интенсивность теплообмена. В связи с этим автор вводит в свое уравнение параметр ш/шкр. где аНкр.— критическая скорость, соответствующая переходу в трубах ламинарного потока в турбулентный. Введение этой величины обусловлено тем, что массообмен при ламинарном движении пренебрежимо мал, а следовательно, незначителен и теплообмен. Богданов ввел также в критериальное уравнение число Не, число Рг, отношение давлений р/ра и после обработки своих данных получил следующее соотношение [c.54]

Для среднего по длине X значения коэффициента техшоотдачи а в левой части равенства (4.1.5.4) и в критерии Рейнольдса производится замена х Ь, а численный коэффициент удваивается. Экспериментальные данные подтверждают соотношение (4.1.5.4) для локального и усредненного коэффициентов теплоотдачи при теплообмене ламинарного потока с плоской теплообменной поверхностью. [c.238]

Движение газа или жидкости оказывает влияние на процесс теплопередачи. Для расчета теплоотдачи в потоке используют эмпирические коэффициенты — критерий Нуссельта для ламинарного газового потока и критерий Маргулиса для турбуленшного газового потока [c.212]

Хун С. В., Берглес А. Е. Интенсификация теплоотдачи к ламинарному потоку в трубах с помощью скрученных ленточных вставок. Труды ASME, Теплопередача,— М. Мир, 1976, Х 2, с, 112—118, [c.219]

Заметим, что последнее соотношение с несколько другим числовым коэффициентом было получено Кружилиным [20] в связи с нахождением теплоотдачи от пластинки, обтекаемой ламинарным потоком. Однако в работе Кружилина применялся грубо приближенный метод расчета, в котором распределение скоростей и температур в пограничном слое аппроксимируется полиномами. Поскольку подобная аппроксимация имеет совершенно произвольный характер, она вносит неопределенную ошибку в расчет. Это привело Кружилина к неправильным выводам, будто формула, близкая к выражению (15.13). действитеЛ1 а для всех Рг 0,5. В действительности она справедлива лишь при Рт >. Поэтому сходство формул до известной степени случайное. [c.98]

Пример 13-1. Вычисление коэффициентов теплоотдачи по опытным данным. На рис. 13-2 изображена схема проведения серии последовательных эксперп-ментов по нагреванию воздуха в трубах в стационарных условиях. В первом эксперименте полностью развитый ламинарный поток воздуха движется по трубе с внутренним диаметром 1,27 см. На участке трубы г <1 О движение происходит в изотервшческих условиях при температуре Ть = 93,3 °С. При 2=0 температура на стенке трубы скачкообразно увеличивается до Тд = 100,3 °С. Эту температуру поддерживают на всем остальном участке стенки (г >> 0), длина кото- [c.368]

Для вазистационарного пульсационного потока выполнено решение, на основании которого установлены соотношения между коэффициентами теплоотдачи (ат/со, где ао—коэффициент теплоотдачи для потока при отсутствии пульсаций) и сопротивления ( т/ о, где о—коэффициент сопротивления для потока при отсутствии пульсаций) эти соотношения представлены на рис. 5-16 для ламинарного и турбулентного потоков в зависимости от К (см. выше). В критериальном уравнении, описывающем теплоотдачу для турбулентного режима течения, значения показателя степени при Ке принимались равными тп=0,5 и 0,75 (рис. 5-16). Из рассмотрения рис. 5-16 следует, что интенсификация теплоотдачи цри квазистационарном пульсационном потоке наступает в области /С>1, где (ат/ао) становится выше 1. 230 [c.230]

Возвращаясь к задаче о теплообмене ламинарного погока со стенкой трубы, приведем в качестве примера наиболее часто используемое в отечественной литературе критериальное уравнение для вычисления среднего значения коэффициента теплоотдачи при ламинарном потоке (Ке = н / <2,3-Ю ) [c.56]

Согласно модели Rukenstein и Smigelski при обтекании стенк г на некоторо.м участке Хи отдельно оцениваемом авторами, образуется ламинарный пограничный слой, после чего поток уходит в глубь массы жидкости. На каждом участке стенки длиной Xi процесс повторяется. Оценка теплообмена ведется по уравнению для полубесконечного ламинарного потока вдоль илиты. Скорость обтекания и длина участка оцени-вакзтся ка основе анализа размерности, а уравнение для коэффициента теплоотдачи рекомендуется в виде [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология