Градиенты поверхности стенки

При оценке обусловленных теплопроводностью тепловых потерь из единицы объема в случае плоского пламени в круглой трубе диаметром О можно воспользоваться следующим простым рассуждением. Рассмотрим элемент объема газа длиной йх в трубе, на стенках которой поддерживается температура Т . Энергия, отводимая из этого элемента к стенкам трубы, равна произведению коэффициента теплопроводности X, среднего градиента температуры (Г — Гд) / (ОН) и площади поверхности стенки пб х. Интенсивность тепловых потерь из единицы объема газа можно определить, если поделить величину этой энергии на элементарный объем трубы хл0 1 , что дает [c.267]

В горизонтальных щелях между двумя плоскими поверхностями процессы естественной конвекции среды и теплоотдачи определяются расстоянием между поверхностями (высотой щели) и распределением температур стенок. Если температура верхней стенки больше, то циркуляция среды в щелевом зазоре может отсутствовать и перенос теплоты сверху вниз рассчитывается как теплопроводность плоской стенки, состоящей из неподвижной среды, находящейся между поверхностями. При иных условиях между поверхностями возникают конвекционные токи непростой конфигурации (рис. 4.13). Внутри тонких вертикальных или наклонных прослоек вследствие взаимного влияния противоположных поверхностей разной температуры также могут возникать замкнутые контуры циркуляции среды, заполняющей пространство щели. В прослойках шаровой или горизонтальной цилиндрической формы циркуляционное движение среды за счет разности плотностей будет наблюдаться в той части зазора, где имеется вертикальный градиент температуры стенки (зона /), а в нижней зоне II среда практически неподвижна (рис. 4.14). [c.77]

Со сложным механизмом конвективного теплообмена связаны трудности расчета процессов теплоотдачи. Точное решение задачи о количестве тепла, передаваемого от стенки к среде (или от среды к стенке), связано с необходимостью знать температурный градиент у стенки и профиль изменения температур теплоносителя вдоль поверхности теплообмена, определение которых весьма затруднительно. Поэтому для удобства расчета теплоотдачи в основу его кладут уравнение относительно простого вида, известное под названием закона теплоотдачи, или закона охлаждения Ньютона [c.277]

Рис. 17.6,2. Зависимость температурного градиента на стенке от оптической толщины пограничного слоя тб и относительной излучательной способности поверхности е . (С разрешения авторов работы [5]. 1972, ambridge University Press.)

Таким образом, все сказанное позволяет считать, что первоначальное накопление твердой фазы на поверхности отложения происходит в общем случае за счет фиксаций наиболее диспергированной части твердой фазы из объема нефти, образование же кристаллов непосредственно на поверхности носит подчиненный характер и может наблюдаться лишь как частный случай при наличии резкого температурного градиента на стенке трубы. [c.71]

Теплоотдача к перемешиваемым слоям. Как описано выше, коэффициент теплопередачи в уплотненном слое уменьшается с ростом времеии контакта частиц у стенки. Это происходит из-за падения градиента температур у стенки. Периодическое перемещение частиц от нагретой поверхности внутрь объема слоя при перемешивании сохраняет более крутой температурный градиент у стенки и таким образом улучшает теплоотдачу (рис. 7). [c.442]

Заметим, что при движении жидкости в связи с вращением ее частиц и их относительным взаимным смещением возникают касательные силы не только вдоль потока, но и в других направлениях, включая по нормали к поверхности стенки. В дальнейшем мы будем учитывать только продольные касательные силы трения Р . По закону Ньютона (1686 г.) они пропорциональны градиенту скорости или скорости сдвига) и поверхности соприкосновения данных слоев жидкости Р [c.19]

Градиент температур увеличивается также при возможной изоляции поверхности стенок тонкими ламинарными пленками жидкости, что возможно, например, при пленочной конденсации. Кипящая жидкость увеличивает возможный температурный градиент вследствие изоляции поверхности пузырьками газов, а также в результате покрытия поверхности теплообмена пленкой пара. [c.162]

Если предположить, что градиент давлений по всей трубе постоянен, а величина е не зависит от температуры, то это означает, что безразмерная температура расплава 9 на поверхности стенки растет пропорционально длине трубы (рис. 11.32). [c.134]

Пусть вдоль неподвижной поверхности (рис. 1.5, а) движется жидкость, причем непосредственно у поверхности (стенки) скорость ее относительно стенки равна О — так называемая "концепция прилипания" (жидкости к поверхности). По мере удаления от стенки по нормали и скорость возрастает по некоторому закону на расстоянии п от стенки она равна w, на расстоянии п + Ап равна w + Aw. Таким образом, на участке нормали Ап наблюдается приращение скорости Aw, так что среднее (на участке Ап) значение градиента скорости равно [c.61]

В современных теоретических исследованиях принимают более простые граничные условия предполагают температуру внутренней поверхности стенки заданной (см. рис. 4.3), что соответствует условию ки-а/к1 , или, в другом предельном случае, считают стенку полностью теплоизолированной, и тогда температурный градиент газа иа границе со стенкой равен нулю. [c.190]

Существенно, что приведенные результаты численного решения задачи внешнего массообмена в качестве первого приближения основаны на предположении о равенстве нулю нормальной составляющей скорости газа-носителя на поверхности стенки, причем такое предположение физически не означает равенства нулю градиента концентрации целевого компонента на стенке, как это формально следует из (1.22) нулевое значение нормальной компоненты скорости при численном решении принимается лишь в смысле пренебрежимо малого значения конвективного переноса целевого компонента вблизи стенки по сравнению с переносом за счет молекулярной диффузии. [c.32]

Процесс проникновения газа начинается с сорбции газа поверхностью стенки, находящейся со стороны более высокого давления. Затем газ растворяется в поверхностном слое стенки, диффундирует (вследствие градиента. концентраций) е сторону поверхности, находящейся на вакуумной стороне, и там десорбируется, в результате чего попадает в вакуумную систему [Л, 27]. Проницаемость зависит от механизма проникновения, материала стенки, ее температуры и рода газа, участвующего в этом процессе. [c.23]

Прежде всего в процессе заполнения формы на поверхности стенок образуется тонкая пленка высокоориентированного материала, в которой сохраняются остаточные напряжения. На второй стадии цикла, когда форма заполнена, в ней сохраняется продольный градиент давлении. Имеет также место незначительное перетекание материала из литьевой головки в форму и (после затвердения материала в центральном литнике) от более толстых мест изделия к более тонким. Все это также приводит к возникновению остаточных напряжений. Даже при равномерном охлаждении отливки в ней могут возникнуть остаточные напряжения. Причина состоит в том, что как только температура полимера снижается до температуры фазового перехода, скорость движения полимерных сегментов, перемещение которых обусловливает уменьшение объема, оказывается значительно ниже скорости охлаждения. Это и приводит к тому, что в конце цикла формования отливка находится в неравновесном состоянии [14]. [c.448]

Пористые каталитические мембраны позволяют уменьшить ло сравнению с непористыми мембранами градиент давления, который необходим для переноса заданного количества водорода через единицу времени. При протекании каталитической реакции на поверхности стенок пор увеличивается производительность единицы объема реактора по сравнению с таковой при непористых мембранных катализаторах той же геометрии. Механическая прочность пористых мембран выше, чем непористых, которые должны иметь гораздо меньшую толщину. [c.127]

Если вблизи стенки имеется температурный градиент, нормальный к стенке, то сквозь поверхность аа, расположенную у самой стенки, молекулы газа проходят 2 раза—идут к стенке и обратно после отражения (фиг. 26). Отсюда следует, что температура в сечении аа не может быть равна температуре стенки, так как, даже если отраженные молекулы газа принимаю-т температуру стенки, то здесь же проходят молекулы и по направлению к стенке, энергия которых соответствует другой температуре газа. Следовательно, у самой поверхности стенки должен наблюдаться скачок температуры. Температура газа в плоскости аа является средней температурой обоих молекулярных потоков, движущихся в противоположных направлениях. [c.95]

Муни и Блэк 9 доказывают существование скольжения тем, что при шприцевании не происходит вулканизации материала, соприкасающегося с нагретой металлической поверхностью стенки корпуса шприцмашины. Следует, однако, иметь в виду, что незначительную вулканизацию очень тонкой пленки, непосредственно прилегающей к поверхности металла, трудно заметить. Уменьшение вязкости, наблюдающееся у большинства жидкостей при нагревании, увеличивая градиент скорости течения вблизи стенок, способствовало бы дальнейшему утоньшению уже и без того очень тонкого медленно движущегося слоя. Поэтому хотя и можно считать, что отсутствие вулканизации является качественным доказательством наличия пристенного скольжения, существование самого эффекта доказать очень трудно. [c.56]

Если предположить, что температурный градиент на некотором расстоянии от поверхности стенки является постоянной величиной, и продолжить температурную кривую, то она достигнет значения температуры стенки 1на некотором расстоянии I от стенки, которое равно приблизительно среднему свободному пробегу молекулы. Расчеты значения I на основе кинетической теории газов дают следующий результат [3] [c.95]

Чтобы подвести тепло к материалу, находящемуся в экструдере, при помощи теплопередачи от внешних нагревателей, необходимо поднять температурный градиент внутри материала. Это означает, что материал нагревается неравномерно. На выходе он имеет по всей массе различные температуры, в результате чего страдает качество изделия. Если же все подводимое к материалу тепло создается только за счет превращения механической энергии, то тепло генерируется по мере надобности, а необходимость в создании температурного градиента отпадает. Кроме того, так как температурный градиент в стенке цилиндра при адиабатическом процессе имеет обратное направление, то количество тепла, теряемого внешней поверхностью, меньше и, следовательно, выше термический к. п. д. [c.61]

Наибольшие трудности встречаются при измерении температуры поверхности металла, подвергающегося интенсивному наружному обогреву и омываемому жидкостью или газом (например, экранные трубы паровых котлов). Эти трудности обусловливаются резким градиентом температур между стенкой и окружающей средой даже на незначительном расстоянии от поверхности стенки. При установке термопары в этом случае обычно поступают следующим образом. [c.92]

В установке, изображенной на рис. 1, подача атомов цезия в рабочий объем 5 через стекло 3 осуществляется установлением тока определенной величины. Из рабочего объема атомы цезия попадают на пористый вольфрам 6 (размер пор до 50 мк, толщина 1 мм), находящийся при постоянной температуре 1200°С. Поток внутри пористой перегородки при постоянной температуре делится на две части объемное течение атомов, диффундирующих под действием градиента давления, и поверхностное движение, где диффузия вдоль поверхности стенок пор происходит под действием градиента концентрации. [c.90]

Эти необычные явления могут быть обусловлены и объяснены проявлением капиллярных сил при закачке воды. На фронте заводнения, в данном случае на стенке скважины, вследствие образования скачка насыщенности различными фазами на границе двух сред возникает градиент капиллярного давления, направленный на выравнивание насыщенности фазами разных сред. Капиллярный градиент давления ввиду неоднородности пластов является причиной того, что при ограниченной закачке воды в скважину, т. е. невысоких гидростатических перепадах (градиентах) давления, вода внедряется лищь через некоторую часть поверхности стенки скважины, а через другую часть вода не проходит совсем, а может поступать из пласта в скважину нефть. С увеличением объема закачки, увеличением гидростатического перепада давления капиллярный градиент давления преодолевается, и вода начинает поступать в пласт через другую часть поверхности, где раньше этому препятствовали капиллярные силы. Практически в скважине с пластом, обсаженным колонной и вскрытым перфорацией, протекает тот же процесс. [c.55]

ИОННЫЙ ток, величина которого продолжительное время оставалась постоянной и не изменилась к моменту включения подачи. На рис. 4 эта величина отмечена скачком ионного тока в первоначальный момент. Она сохраняется и в последующее время (участок аб). Очевидно, этот ионный ток создается главным образом диффузией атомов цезия в пористой вольфрамовой перегородке под действием градиента концентрации вдоль поверхности стенок пор, так как дополнительный ввод атомов цезия в рабочий объем за это время не изменяет ионного тока коллектора. Длина участка аб зависит как от величины рабочего объема, так и от величины тока через стеклянную мембрану. Уменьшая объем и увеличивая ток, можно сократить длину этого участка. [c.91]

Под действием градиента температуры на внешних поверхностях стенок декомпозера возникают растягивающие напряжения, а на внутренних поверхностях — сжимающие, что является благоприятным фактором, уменьшающим опасность коррозионного растрескивания. Температурные напряжения, возникающие в слу- [c.171]

При установившемся режиме работы детандера температурное поле в стенках цилиндра практически стабилизируется — заметные колебания температуры в течение рабочего цикла происходят лишь непосредственно на внутренней поверхности цилиндра и быстро затухают с удалением от нее. Наиболее холодной оказывается головка цилиндра, противоположная часть цилиндра значительно теплее, в особенности, если сюда вынесена зона трения поршневого уплотнения. Однако обычно продольный температурный градиент в стенках цилиндра относительно невелик, поскольку теплопроводность материала, из которого изготовлен цилиндр, достаточно высока. Поэтому можно ввести в рассмотрение осредненную температуру стенки цилиндра Обычно по величине занимает промежуточное положение между начальной и конечной температурами газа и (ближе к TJ. [c.182]

Физическая сущность разрьшов характеристики центробежного дымососа изучена недостаточно. Однако можно предположить, что причиной такого явления могут быть срьшы потока, возникающие в проточной части дымососа при определенных скоростях потока. Межлопаточный канал дымососа представляет собой несимметричный криволинейный диффузор. При расширении канала согласно уравнению Бернулли (5) происходит увеличение статического давления за счет динамического. В направлении, нормальном направлению движения газа, давление остается одинаковым по всему поперечному сечению потока, следовательно, положительный градиент давления тоже распределяется равномерно по этому сечению. Непосредственно вблизи твердой поверхности стенок скорость газа резко снижается. Поскольку скорость газа по длине диффузора все время снижается, наступает момент, когда запас кинетической энергии частиц вблизи стенок становится настолько незначительным, что он оказывается недостаточным для преодоления образующегося положительного градиента давления. Эти частицы останавливаются, а затем начинают двигаться в обратном направлении [ 12]. Возникает местный вихрь, и происходит отрьш потока от стенок. Область такого движения бьютро расширяется. [c.36]

Рис. 17.6.3. Влияние излучения на температуру стенки и температурный градиент поверхности в жидком четыреххлористом углероде при постоянном тепловом потоке на поверхности. (С разрешения авторов работы [7]. 1977, ASME.)

Рассмотрим подробнее важный пример, когда коэффициент теплопередачи аг очень велик и температура поверхности стенки практически совпадает с температурой 02. Рассмотрим предельный случай аа —> оо и попытаемся применить полученные результаты. Поскольку 1/кг- 0, при постоянной температуре 0 в соответствии со схемой фиг. 4.2 ф, = ф , = ф . Скачкообразное увеличение теплового потока на одной граничной поверхности должно было бы привести к мгновенному увеличению температуры на другой граничной поверхности. Очевидно, что такой случай физически невозможен. Изменение теплового потока вызывает изменение градиента температуры в стеяке, а это не обходится без накопления определенной энергии, что происходит за счет протекающего тепла. Отсюда следует, что при боль- [c.108]

Скольжения. В результате пристеночный газ в порах и капиллярах движется по направлению температурного градиента. Одновременно стенки пор и капилляров испытывают действие результирующей силы молекулярного давления (гл. 10). Эти силы способствуют разрушению пористой структуры льда. Значительно большие градиенты температуры возникают на участках аблимации, где частицы выступают в поверхностный слой газа, так как при конденсации пара выделяется значительная теплота аблимации. Поэтому возникающие силы молекулярного давления направлены не только по нормали к поверхности тела, но и вдоль поверхности. В результате действия всех сил частицы твердого вещества отделяются от поверхности тела и выносятся в поверхностный слой. [c.363]

Силами ускорения и давления пренебрегаем как незна-чительны.ми. Воспользовавшись формулой Ньютона (6-2), выразим напряжение трения и, решив полученное уравнение относительно градиента скорости у поверхности стенки, получим [c.412]

Градиент температур увеличивается также при возможной изоляции поверхности стенок тонкими ламинареыми пленками жидкости, что возможно, например, при пленочной конденсации. Кипящая жидкость увеличивает возможный температурный градиент вследствие изоляции поверхности пузырьками газов, а также в результате покрытия поверхности теплообмена пленкой пара. Один из методов исследования влияния эффекта горячих стенок на коррозию металлов описан в работе [121]. Схема аппарата для изучения эффекта горячих стенок приведена на рис. 11.3. Метод заключается в том, что образцы испытуемого металла, погруженные в коррозионную среду, нагревают до заданной температуры (обычно до температуры кипения среды). В процессе коррозионных испытаний поддерживают стационарный температурный режим. При необходимости жидкость (точнее, парожидкостную смесь) дополнительно нагревают наружным подогревателем. [c.197]

Во-вторых, случай постоянной плотности теплового потока на стенке. Этот случай имеет место, когда наружная поверхность стенки трубы адиабатическая или на единицу объема стенки генерируется равное количество тепла (например, пропусканием электрического тока через стенку тру--о —бы). В данном случае в жидкости на поверхности стенки задан нормальный к поверхности градиент температуры. К тому же вне входного участка температуры стенки и жидкости растут в направлении течения линейно и с одинаковой интенсивностью, следовательно, градиент температуры дТ1дг является постоянным, что приводит к значительному упрощению уравнения (3). Следует отметить, что в обоих случаях для круглой трубы температура стенки по периметру любого поперечного сечения вследствие круговой симметрии постоянна. [c.262]

Название эффект горячих стенок было дано этому явлению Бенедиксом [46], который наблюдал выделение растворенного газа из аэрированной воды в кипятильных трубках. Металлическая стенка была изолирована от кипящей воды газом, поэтому температура стенки поднималась существенно и она подвержена более сильной коррозии в виде питтинга. В последнее время было уточнено, что эффект горячих стенок наблюдается даже в отсутствие выделения газа, например в случае, когда тепловой поток распространяется от стенки з жидкость, Градиент температур также увеличивается при изоляции поверхности стенок тонкими пленками стоячей жидкости. Эти пленки утоняются при быстром течении жидкости, однако полностью не удаляются при любой скорости. Кипящая жидкость или в результате образования пузырьков, или в результате покрытия нагревающей поверхности пленкой пара увеличивает тем- [c.551]

Следовательно-, приблизительная величина Са в этой части равна /г Со. В качестве грубого приближения мы можем предположить, что величина градиента на конце поры равна среднему градиенту в части от л = Одо х = х, . Мы можем также точную скорость реакции на стенках поры [правая часть уравнения (22)] заменить через (2т1/ л , )/г(Со/2)" это означает, что скорость реакции в данном случае равна полезной поверхности стенок поры (2лгх ,), умноженной на константу скорости и на среднюю величину концентрации реагента в степени п. Тогда получим [c.515]

Изолированные стенки, ограничивающие плазму, приобретают отрицательный заряд вследствие избытка электронов, попадающих на них в первый момент, по сравнению с положительными ионами. Поэтому потенциал стенки, граничащей с плазмой, всегда ниже потенциала невозмущённой плазмы. Около стенки имеется налицо электрическое поле, ускоряющее положительные ионы и задерживающее движение электронов. В результате установившегося динамического равновесия на единицу поверхности стенки попадает в единицу времени одинаковое число положительно и отрицательно заряженных частиц. На стенке эти частицы рекомбинируют. Рекомбинация ведёт к обеднению непосредственно соприкасающегося со стенкой слоя газа электронами и ионами и к установлению в плазме направленного к стенке градиента концентрации как электронов, так и ионов. [c.491]

Вызванное этим градиентом концентрации движение заряженных частиц, задерживаемое полем в отношении электронов и ускоряемое в отношении ионов, называется амбиполярной диффузией. Амбиполярная диффузия представляет собой процесс, характерный для плазмы, занимающей ограниченный какими-либо стенками объём. Ток положительных ионов, приходящийся на каждый квадратный сантиметр стенки 1р (равный произведению из числа положительных ионов, приносимых на единицу поверхности стенки амбиполярной диффузией на заряд иона), представляет собой один из внутренних параметров газоразрядной плазмы. При образовании отщнурованного столба неизотермической плазмы в электроотрицательном газе роль стенок иногда играет слой отрицательных ионов, образуемых электронами на границе этого столба. [c.491]

Предложена теоретическая схема процесса переноса тепла от стенки к барботажному слою. Согласно этой схеме поверхность стенки условно разделяется на две части. К первой из них прилегает жидкость между пузырями (перемычка) и ко второй — пузыри. Доли этих частей соответственно равны 1—и ф / (ф — газосодержание). Предположено, что теплообмен на первой части поверхности происходит так же как на начальном участке пластины, обтекаемой турбулентным потоком. При этом за определяющий размер взята длина участка, равная в первом приближении (1—ф /=)Л (где Л — расстояние между соответствующими точками двух смежных перемычек). Кроме того предположено, что теплообмен на второй части поверхности определяется нестационарной теплоотдачей в полуограниченное пространство за период времени, в течение которого пузырь проходит мимо данной точки. Температурные градиенты у стенки в начале второй части поврохности и в конце первой считались одинаковыми. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология