Конвекция смешанная

Соотношение (4) позволяет использовать уравнения, описывающие теплообмен при вынужденной конвекции, также и для случая естественной или смешанной конвекции, по крайней мере для нахождения хорошего первого приближения. Уравнение (4) показывает, что относительное направление вынужденной и естественной конвекций (одинаковое или противоположное направление скоростей) не влияет на общий коэффициент теплоотдачи. Этот вывод согласуется с экспериментальными данными, за исключением узкой области неустойчивости в случае противоположного направления скоростей, в которой Ке(ог и Ог одного порядка величины. [c.93]

В зоне технологического процесса материал может находиться в жидком состоянии, в виде сплошных твердых тел, кусков или зерен. В зависимости от вида материала доминирующее значение приобретает тот или другой механизм переноса тепла — молекулярной теплопроводностью, конвекцией или смешанным образом. Что касается поверхности нагрева материала, то она принадлежит одновременно дву системам теплообмена — внешней и внутренней, органически связанным между собой. Эта связь наилучшим образом выражается так называемым граничным условием, которое для одномерной задачи описывается уравнением [c.30]

Трубчатые печи позволяют обрабатывать продукты при температуре до 800°С. В зависимости от характера передачи теплоты различают конвекционные, радиантные и смешанные (радиантно-конвек-ционные) печи. В конвекционных (рис. 204, а) нагрев осуществляется при омывании змеевика 1 горячими газами, поступающими из Топки 2. Теплота передается в основном за счет конвекции (отсюда и название печи). В радиантной печи змеевик расположен прямо в топке и теплота передается в основном за счет лучеиспускания (радиации). Широко применяются печи смешанного типа, состоящие из двух частей — радиантной и конвекционной. [c.217]

Режим смешанной конвекции определяется как режим, в котором тепловой поток отличается на 10 или более % от значения для чисто свободной или вынужденной конвекции. Здесь [c.315]

В разд. 4.2 обращалось внимание на возможность возникновения смешанно-конвективного течения в каналах мембранных элементов. Замечено [33—35], что при жидкофазном разделении потоки массы, проникшие через верхнюю и нижнюю стенки мембранного элемента, существенно различны. Джонсон [35], исследуя оптическим методом поле концентраций вблизи вертикальной плоской мембраны, отметил существенное изменение распределения концентраций при возникновении свободной конвекции. [c.138]

Исследования были выполнены при одностороннем и двухстороннем отсосе для параболического и плоского профилей скорости во входном сечении зоны селективного отсоса. Опыты в канале с верхней проницаемой стенкой соответствовали условию концентрационной устойчивости напротив, при одностороннем отсосе на нижней проницаемой стенке в определенных условиях возникает свободная конвекция, и течение в канале приобретает сложный смешанно-конвективный характер. На рис. 4.11 показаны основные варианты проведения опытов. [c.141]

Расчетные значения 7 по локальным значениям интенсивности теплообмена при смешанной конвекции около вертикального цилиндра приближенно представляются уравнением (2), если Ыи заменить на Ыи — 0,88 (х/О) и в качестве характерной длины выбрать х. Однако эти результаты не проверены экспериментально и область их справедливости не определена. [c.313]

Анализ показывает, что смешанная конвекция характеризуется параметром Ог/Ке", где число Грасгофа Ог и число Рейнольдса Йе выражают соответственно интенсивности естественной и вынужденной конвекции. Предельные значения Ог/Не"->-0 и Ог/Ке"->-оо соответствуют предельным случаям только [c.575]

Разность температур, связанная с переносом теплоты при вынужденной конвекции в каналах, вызывает появление градиента плотности. Влияние появляющегося в результате действия сил плавучести движения на интенсивность теплоотдачи изучено достаточно хорошо, поскольку такие течения в каналах имеют широкую практическую значимость. Но даже в этом случае в связи с рядом дополнительных сложностей не получено достаточно хороших корреляционных уравнений по сравнению со смешанной конвекции при внешнем обтекании (см. 2.5.9). [c.315]

Аналогичный график для горизонтальных труб приведен на рис. 2. Здесь рассмотрены границы между смешанной и свободной конвекцией для того, чтобы также исключить неопределенность. Видно, что рис. 1 и 2 имеют ограниченную область применимости 10"-<РгО/1-<1. [c.316]

Отсутствие индексов N или Р означает смешанную конвекцию. [c.316]

С позиций общей теории печей все многообразие режимов работы печей различного технологического назначения сводится к небольшому числу типовых режимов, для каждого из которых даются четкие рекомендации, которые должны быть положены в основу конструирования, расчета и эксплуатации печей. Помимо указанных типовых режимов, существуют смешанные режимы радиационно-конвективного типа. Рекомендации для смешанных режимов, естественно, не могут быть даны в общем виде, так как зависят в каждом частном случае от удельного значения соответствующей составляющей — радиации или конвекции. Методика анализа подобных смешанных режимов, однако, вытекает из материалов, посвященных типовым режимам. [c.145]

В печах с температурой ниже 1000°, когда нельзя процесс горения осуществлять в рабочем пространстве (термические печи), аналогичный эффект достигается путем интенсификации теплопередачи конвекцией за счет применения вентилятора для рециркуляции газов. Работа таких печей будет происходить по смешанному радиационно-конвективному режиму [c.295]

В первых семи главах описаны наиболее простые фундаментальные механизмы процессов, возникающих в стационарных и нестационарных внешних течениях, вызванных переносом тепла и массы. Гл. 8 и 9 характеризуют более высокий уровень сложности, при котором учитывается влияние существенных или аномальных изменений физических свойств жидкости. В гл. 10 рассматривается смешанная конвекция во внешних и внутренних течениях. Гл. 11 и 12 посвящены неустойчивости, переходу и турбулентному переносу во внешних течениях. Гл. 13, в которой изучаются неустойчивые стратифицированные слои жидкости, является подготовительной для гл. 14, где рассматривается перенос в замкнутых и частично замкнутых емкостях. В гл. 15 обсуждаются внешние и внутренние течения в пористой среде. В гл. 16 представлены явления, связанные с поведением неньютоновских жидкостей. Наконец, в гл. 17 собрана информация о центробежных и других силовых полях, о влиянии хаотических воздействий и излучения, а также изучены сопутствующие эффекты и производство энтропии. [c.10]

Кроме нестационарных течений, рассмотренных в предыдущих разделах, в дальнейших главах будут описаны некоторые другие важные классы переходных процессов. В гл. 9 рассматриваются нестационарные явления, возникающие при плавлении льда. Представлены результаты экспериментальных исследований и численных расчетов характеристик течений около вертикальных и горизонтальных поверхностей. Хотя все процессы замерзания и плавления льда являются нестационарными, многие из них можно считать квазиустановившимися, если выбрать соответствующий масштаб времени. В гл. 10 обсуждаются нестационарные процессы при смешанной конвекции около плоской вертикальной поверхности, рассеивающей тепло. Рассматриваются несколько видов течения, соответствующих различным тепловым потокам, полям скорости, начальным условиям и жидкостям. В гл. И описывается нестационарный переход к турбулентному режиму течения и исследуется развитие во времени нескольких механизмов перехода. Кроме того, представлен обзор методов расчета линейной устойчивости неустановившихся течений. Проведено сравнение различных подходов и рассмотрен вопрос о том, какие из них наиболее эффективны для нескольких конкретных течений. [c.468]

Анализ течения в условиях промежуточного режима смешанной конвекции требует, как правило, достаточно глубокого понимания особенностей течения в двух предельных режимах конвекции. Сложность процессов переноса обусловлена в основном взаимодействием выталкивающей силы с полем течения, вызванного воздействием внешних сил. Если оба течения направлены одинаково, скорости переноса будут возрастать. Однако при некоторых углах между направлением действия выталкивающей силы и направлением вынужденного течения результирующая интенсивность переноса может быть меньше, чем в случае, когда оба механизма переноса действуют по отдельности. При анализе смешанной конвекции широко используют приближения пограничного слоя. Концепция пограничного слоя действительно часто справедлива, но ее применимость зависит от направления действия и интенсивности двух механизмов переноса. Даже в заданных условиях смешанной конвекции Gr/Re может быть локальным параметром и изменяться вдоль поверхности, что создает дополнительные затруднения. Пограничный слой может оставаться присоединенным лишь на части поверхности, а на других участках могут возникать зоны отрывного течения. Более того, на части поверхности может доминировать вынужденная конвекция, а на остальной поверхности — смешанная конвекция. Часто требуется вводить упрощающие предположения, чтобы иметь возможность применить разработанные к настоящему времени методы расчета. В большинстве последних аналитических исследований рассматривался один из двух предельных случаев вынужденное течение с малыми возмущениями, обусловленными действием выталкивающей силы, и свободноконвективное течение с малыми возмущениями, обусловленными вынужденным потоком. [c.576]

Как отмечалось выше, перенос в условиях смешанной конвекции интересен и важен для широкого класса инженерных [c.577]

Расчет смешанной конвекции около полубесконечной вертикальной поверхности был проведен в нескольких работах. Рассматривали как случай изотермической стенки, так и случай постоянной плотности теплового потока на поверхности. Существенным обстоятельством в рассматриваемой задаче является то, в каком направлении действуют выталкивающие силы в одинаковом направлении с вынужденным течением или в противоположном (рис. 10.2.1). В последнем случае выталкивающая сила создает положительный градиент давления. Ниже по потоку от некоторой точки происходит отрыв внешнего течения и создается область возвратного потока. Поскольку для этого и многих других течений в условиях смешанной конвекции, встречающихся на практике, не существует автомодельных решений, используются иные методы решения уравнений типа метода возмущений, конечно-разностного метода и метода локальной автомодельности. [c.578]

Одними из первых исследований смешанной конвекции являются работы [99, 163, 170], в которых проводится расчет течения около изотермической вертикальной поверхности методом возмущений. Особый интерес вызывало определение условий, при которых в вынужденном течении можно было пренебречь влиянием выталкивающей силы. Ниже будет описан анализ работы [99], поскольку в ней уточняются предыдущие результаты и дается их правильная физическая интерпретация. [c.579]

Закономерности теплоотдачи у обоих видов конденсации весьма различны. Капельная конденсация отличается очень большими значениями коэффициента теплоотдачи а = 50 000 -=-ч-80 ООО ккал/м час °С, в то время как при пленочной конденсации, вследствие того, что тепло должно быть отведено через пленку конденсата теплопроводностью и конвекцией, средний коэффициент теплоотдачи обычно не превышает величины порядка 6000 ккал1м час°С. На практике встречаются главным образом случаи смешанной конденсации. При конденсации пара, омывающего поверхность конденсации со значительной скоростью, преобладает пленочная конденсация, так как протекающий пар сглаживает очертания отдельных капель. [c.82]

Устойчивость ламинарного течения в каналах с селективнопроницаемыми стенками может быть нарушена npi воздействии массовых сил на среду с неоднородным распределением плотности при этом возникает смешанно-конвективное течение. Следует отметить, что основная информация о влиянии свободной конвекции получена при исследовании термической неустойчивости ламинарных течений в каналах с непроницаемыми стенками, поэтому применение этих результатов к анализу концентрационной неустойчивости в каналах мембранных элементов ограничено чисто качественными выводами. [c.132]

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]

Смешанный (один иа реагентов движется с минимальной поперечной диффузией, остальная реакционная масса перемеши-пается) Конвекция Доменная печь — - [c.345]

Если режим теплоотдачи смешанный (конвекция и радиация), то целесообразную степень рециркуляции следует устанавливать путем аналогичных расчетов в каждом конкретном случае, поскольку усиление конвекции за счет увеличения скорости движения газов при рециркуляции может оказаться недостаточным для того, чтобы скомпенсировать ухудше- [c.95]

Под радиационным понимают режим, в котором доминирует теплопередача излучением, под конвективным — режим, в котором доминирует теплопередача соприкосновением. Конечно, могут быть случаи, когда удельное значение радиации и конвекции соизмеримо и нельзя говорить о преобладании одного вида теплопередачи над другим. Режим работы печи будет в этом случае носить смешанный, промежуточный характер. Однако для анализа вопроса в рамках общей теории достаточно разобрать крайние случаи, которые дают ключ для решения практических вадач всех возможных режимов промежуточного порядка. [c.260]

В последние годы для решения задач о различных неавтомодельных свободноконвективных течениях часто привлекаются два других метода — метод локальной автомодельности и метод локальной неавтомодельности К задачам, исследованным этими методами, относятся задачи о течениях со смешанной конвекцией, осесимметричных течениях около вертикальных цилиндров и течениях в стратифицированных средах. Основной прием в обоих методах состоит в пренебрежении неавтомодельными членами на различных уровнях усечения уравнений для получения все более высоких порядков точности. Первый уро- [c.166]

Солнечный пруд представляет собой мелкий бассейн с искусственной стратификацией, поддерживаемой градиентом плотности, который обусловлен противоположно действующими градиентами солености и температуры. На рис. 6.9.8 представлено поперечное сечение солнечного пруда и показаны профили солености и температуры. Глубина пруда может изменяться от долей метра до нескольких метров. Обычно наблюдаются три зоны сравнительно тонкий поверхностный слой, в котором происходит смешанная конвекция область со стабилизирующим градиентом плотности, в которой конвекция отсутствует придонная аккумулирующая зона совместной конвекции. Через среднюю зону тёпло переносится только путем теплопроводности, поскольку в рассматриваемом диапазоне температур вода практически непрозрачна для теплового излучения. [c.425]

Liu V. K., Shih T. М., I. Heat Transfer, 102, 724 (1980). [Имеется перевод Лю, Ши. Ламинарные диффузионные пламена в пограничном слое со смешанной конвекцией и несерым излучением.—Труды амер. о-ва инж.-мех., сер. С, Теплопередача, 1980, № 4, с, 145.] [c.430]

Конвективный перенос характеризуется двумя разными режимами вынужденной и естественной конвекцией. Скорости переноса определяются обычно в предположении, что один из этих режимов конвекции является доминирующим. Однако при наличии теплообмена в пограничном слое вблизи нагреваемой или охлаждаемой поверхности существуют разности температур. Эти перепады температур создают градиенты плотности в окружающей среде, и при наличии поля объемных сил типа силы тяжести возникает естественная конвекция. Следовательно, в условиях вынужденной конвекции будут присутствовать и проявления естественной конвекции. Важным с практической точки зрения является вопрос о том, насколько велики эффекты, обусловленные действием выталкивающих сил, и при каких условиях ими можно пренебречь по сравнению с эффектами, обусловленными вынужденной конвекцией. С другой стороны, если эффекты естественной конвекции сравнительно велики, вопрос состоит в том, когда можно пренебречь влиянием механизма переноса, связанного с вынужденной конвекцией. Во многих практических случаях оба механизма играют примерно одинаковую роль. В условиях когда существенно влияние обоих механизмов, говорят о наличии смешанной, или комбинированной, конвекции. Задачи такого рода возникают, например, при проведении тер-моанемометрических измерений проволочными и пленочными датчиками в низкоскоростных потоках, при естественной конвекции в условиях циркуляции жидкости окружающей среды, при вынужденном течении в нагреваемом канале, при охлаждении электронных приборов вентиляторами и во многих других случаях, представляющих практический интерес. [c.575]

Рассмотрим течение в условиях смешанной конвекции около вертикальной полубесконечной плоской пластины, имеющей равномерную температуру to. Вдоль поверхности создается равномерный поток жидкости со скоростью i/oo и температурой too. Отдельно проанализированы случаи io < и io > too. Согласно работе [99], в окрестности передней кромки наблюдается течение Блазиуса, причем влияние выталкивающей силы является лишь возмущением вынужденного течения, имеющего скорость Uoo. На достаточно большом расстоянии от передней кромки при однонаправленном действии механизмов конвекции характеристики течения определяются в основном выталкивающими силами и уже влияние вынужденного течения является возмущением. В промежуточной области оба эффекта имеют сравнимый порядок величины. Если выталкивающие силы противодействуют вынужденному течению, в некоторой зоне, расположенной ниже по потоку от передней кромки, может возникать отрыв и создаваться возвратное течение. [c.579]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология