Коэффициент теплоотдачи для горизонтального цилиндр

Рис. 2.12. Распределение коэффициентов теплоотдачи а Bт/(м K) по периметру горизонтального цилиндра диаметром 220 мм без вставок (/, пунктир) и с различным положением козырька (2 —Л = 40 мм 3 — 20 мм 4 — 60 мм) и круглой вставки (б —/=60 мм 6 — 20 мм) в слое частиц корунда 4=0,3 мм, псевдоожижаемого воздухом при = 0,3 м/с сплошные линии).

Рис. 5.4.5. Зависимость местного коэффициента конвективной теплоотдачи от I для горизонтального цилиндра при Рг = 1,0. (С разрешения авторов работы [124]. 1978, ASME.)

Рис. 1П-9. Номограмма [основана на уравнении (111-25)] для определения коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции на внешней стороне горизонтального цилиндра.

Нагрев олова в большой ванне осуществляется с помощью электронагревателя в виде горизонтального цилиндра с наружным диаметром 40 мм и длиной 2 м. Найти коэффициент теплоотдачи от поверхности нагревателя, имеющей температуру 500 °С, к металлу, разогретому до 300 °С. Рассчитать передаваемый тепловой поток. [c.62]

Размерные уравнения. Для определения коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции у вертикальных труб или пластин при Х>10 [см. уравнение (1П-28а)] можно использовать рис. 1П-8. Рис. П1-9 можно применить для определения коэффициента теплоотдачи в случае естественной конвекции снаружи горизонтальных цилиндров при Юз<Х<10 [см. уравнение (1П-28а)]. [c.201]

Так как в промышленном оборудовании обычно трудно применять метод вибрации поверхностей, предлагается альтернативный метод с использованием вибрации жидкости вблизи нагреваемой поверхности. Генераторы, возбуждающие вибрации, характеризуются широким спектром — от прерывателей потока до пьезоэлектрических преобразователей и, таким образом, покрывают интервал частот от пульсаций в 1 Гц до ультразвука в 10 Гц. Довольно много исследований посвящено изучению воздействий акустических колебаний на теплоотдачу от горизонтальных цилиндров к газам. Увеличение средних коэффициентов теплоотдачи наблюдалось только при интенсивности колебаний свыше 140 дБ, которая намного выше интенсивности, безопасной для человеческого слуха. Обычно максимальное увеличение теплоотдачи достигало 100— 200%. При наличии подходящих конструкций ультразвукового преобразователя возможно на несколько сот процентов улучшить теплоотдачу от простых нагревателей, погруженных в жидкости. Обычно преобладающим механизмом интенсификации теплообмена в данном случае становится кавитация. В качестве примера можно привести работу [12], в которой изучалось влияние ультразвуковых вибраций на теплоотдачу к воде. Описанное максимальное увеличение коэффициента теплоотдачи составляло 500%, однако в дегазированной воде было отмечено очень маленькое улучшение процесса. В общем же при конструировании систем, передающих вибрации на большие поверхности, возникают значительные трудности. [c.323]

Рис. 16.3.2. Изменение местного коэффициента теплоотдачи вдоль поверхности горизонтального изотермического цилиндра. (С разрешения автора работы [1]. 1960, AI hE.)

Nuo/(Gru os уГ = F (Рг) f (L/D igy) = F (Рг) / (Г), (5.4.75) где f —функция Рг, а / — некоторая функция L = L/D tg у. Найдено, что при больших значениях L или 2 течение практически является двумерным с компонентами скорости и и v. Тогда коэффициент теплоотдачи по существу такой же, как для двумерного течения около горизонтального цилиндра. При малых L и вблизи нижней части цилиндра любой длины эффективный коэффициент теплоотдачи такой же, как для течения, параллельного только оси 2. [c.281]

Пример 12. Требуется сравнить коэффициенты теплоотдачи (при естественной конвекции) от горизонтального цилиндра к воде и к воздуху. Диаметр цилиндра 4 сж, температура его поверхности 50°, температура жидкости 20 . [c.113]

Локальный теплообмен по поверхности горизонтального цилиндра. Теплообмен с любым участком горизонтального цилиндра определяется гидродинамической обстановкой около этого участка. Визуально под цилиндром заметна пульсирующая полость, относительно свободная от частиц. Она периодически исчезает, порождая пузыри, омывающие боковые (примыкающие к экватору) участки цилиндра и поднимающиеся от экватора почти вертикально. На верхней образующей цилиндра пузырей нет, и на цилиндре лежит шапка почти неподвижных частиц, которая изредка сбрасывается пульсациями слоя. Соответственно, минимальные значения коэффициента теплоотдачи при небольших скоростях псевдоожижения наблюдаются от верхних и нижних [c.111]

Теперь рассмотрим метод определения величины коэффициента теплоотдачи й. Так как труба движется через охлаждающую воду очень медленно и течение воды относительно трубы происходит почти без завихрений, можно принять, что процесс теплоотдачи осуществляется за счет свободной конвекции. Теплоотдача за счет свободной конвекции от поверхности горизонтальных цилиндров подробно рассматривалась в главе Н. Было показано [см. уравнение (77), глава II], что определяющими параметрами в этом случае являются два безразмерных комплекса—критерий Прандтля и критерий Грасгофа. Оба эти критерия зависят от температуры. Обычно их принято вычислять при температуре которая определяется по уравнению [c.329]

За определяющий линейный размер принимается для вертикальных поверхностей нагрева — высота поверхности Я для горизонтальных цилиндрических поверхностей — диаметр цилиндра d, и для горизонтальных плоских поверхностей — меньший размер (ширина). Рассчитанный коэффициент теплоотдачи аг следует увеличить на 30%, если теплообменная поверхность обращена вверх, или уменьшить на 30%, если теплообменная поверхность обращена вниз. [c.134]

Вибрацию поверхностен ншроко и )учали в лабораторных условиях. Преобладали исследования горизонтальных цилиндров, которые вибрировали как в гори.чон-тальном, так и в нертикальном напранлениях. Коэффициенты теплоотдачи можно увеличить при этом в 10 раз для колебаний как с низкой частотой (высокой амплитудой), так и с высокой частотой (низкой амплитудой). Хотя улучшение теплоотдачи может быть очень значительным, необходимо признать, что естественная конвекция является малоэффективным видом теплообмена. Так как при максимальной интенсификации средняя скорость поверхности по всему цилиндру меньше I м/с, более практично организовать стационарное вынужденное течение. Конструкторы обеспокоены также тем, что такие интенсивные вибрации могут привести к разрушению оборудования. [c.323]

В (111 указанр ый подход распространен на восходящее поперечное обтекание недогретой жидкостью горизонтального цилиндра. При скоростях Ц1 >2,5 м/с и при недогреве жидкости (около 45 С) коэффициенты теплоотдачи увеличиваются примерно в 4 раза. Таким образом, эти значения приближаются к значениям, ожидаемым ири пузырьковом кипении органических жидкостей [2000—3000 Вт/(м--К)]. [c.408]

Горизонтальный цилиндр. Средний коэффициент теплоотдачи при конденсации движущегося пара на поверхности поперечно омываемого г0риз0нта 1ьн0г0 цилиндра можно рассчитать по формуле [88] [c.189]

Другие экспериментальные и теоретические исследования. Другие приближенные решения задачи о параметрах переноса в течении около наклонной поверхности получены в статьях [165, 52, 178]. В статье [165] решены уравнения пограничного слоя на длинной горизонтальной узкой ленте, отклоненной от вертикали. Она аппроксимировалась плоским эллиптическим цилиндром. Коэффициенты теплоотдачи при 0 > 75° оказались больше измеренных Ричем [143]. В статье [52] использован интегральный метод для задачи о параметрах переноса в течении над наклонной пластиной с постоянной плотностью теплового потока. В статье [178] предложен новый неавтомодельный метод расчета переноса тепла от наклонной поверхности с заданной плотностью теплового потока. Преобразованные уравнения пограничного слоя решены методом разложения в ряды. Однако авторы отмечают, что они отбросили уравнение движения в нормальном направлении, а также член с давлением в уравнении движения в направлении х. Поэтому применимость их решения при больших углах наклона, по-видимому, сомнительна. [c.226]

Ja kson Т. W., Yen Н. Н., /. Heat Transfer, 93, 247 (1971). [Имеется перевод Джексон, йен. Объединение уравнений вынужденной и свободной конвекции для расчетов коэффициентов теплоотдачи при смешанной конвекции у горизонтального цилиндра. — Труды амер. о-ва инж.-мех., сер. С, Теплопередача, 1971, № 2, с. 113.] [c.666]

В работе [95] численно проинтегрирована полная система уравнений Навье — Стокса и энергии для изотермической поверхности и найдены местный (в точке с координатой g) и средний для горизонтального кругового цилиндра коэффициенты теплоотдачи в диапазоне чисел Рэлея 10 Над 10 . Местный (в точке с координатой ) и средний коэффициенты теплоотдачи вычислены при Рг=0,01 0,1 0,7 1 5 и 10. Результаты этих расчетов хорошо согласуются с данными расчетов Фарука и Гюцери [46], опубликованными позднее. Рассчитаны также линии тока и изотермы при различных величинах числа Рэлея. Некоторые из полученных резульгатов показаны на рис. 5.4.6. Они указывают на некоторые интересные особенности течения и наводят на мысль о границах применимости различных расчетных методов. При Ra = 10 течение во всем поле близко к вертикальному течению, переносящему тепло над цилиндром в виде четко обозначенного факела. Распределение температуры сходно с распределением вблизи линейного источника тепла. [c.266]

Перенос тепла от наклонных цилиндров. Первое систематическое исследование этой задачи сделано, по-видимому, в статье [45]. Выполнены эксперименты с цилиндром длиною 1,829 м и внешним диаметром 3,175 мм при изменении угла наклона от горизонтального до вертикального положения. Цилиндр нагревался электрическим током при условии постоянной плотности теплового потока на поверхности. Найдено, что с возрастанием угла наклона -у, отсчитываемого от горизонтального направления, коэффициент теплоотдачи уменьшается. Какого-либо обобщения экспериментальных данных в виде корреляционного соотношения не сделано. Като и Ито [88] проанализировали перенос тепла с помощью критериев подобия и получили расчетную формулу для среднего числа Нуссельта. Полученные ими экспериментальные величины числа Нуссельта больше расчетных. Сэвидж [148] показал, что для цилиндра бесконечной длины, т. е. при отсутствии изменения параметров течения в направлении г, существуют автомодельные решения уравнений пограничного слоя для изотермической поверхности. Формы поперечного сечения, допускающие автомодельность, показаны на рис. 5.1.2, а, где зависимость г от 2 определяется уравнениями (5.4.4) и (5.4.5). В частности, при Рг = 0,72 получены профили скорости и температуры для наклонного цилиндра с параболической формой сечения носовой части (/п = оо в уравнении (5.4.4)). Для изотермического наклонного цилиндра бесконечной длины в статье [134] при Рг=0,72 получены численные решения. [c.280]

Соответствующее экспериментальное исследование Остхей-зена [127] подтвердило, что коэффициенты теплоотдачи можно представить корреляционными формулами, выраженными через переменные, введенные соотношением (5.4.75). Измерены средние коэффициенты теплоотдачи от наклонных цилиндров в воздухе при изменении угла наклона от горизонтального до вертикального положения и L/Z) = 8 10,67 и 16. Установлено, что при L > 10 коэффициент теплоотдачи по существу такой же, как от горизонтального цилиндра, а при L < 1 коэффициент теплоотдачи стремится к его значению для вертикальных цилиндров. При промежуточных величинах L всег [c.281]

Средний коэффициент теплоотдачи для горизонтального цилиндра при различных режимах течения и различном взаимлом направлении действия режимов конвекции определяется с помощью приведенных ниже корреляционных соотнощений. Однонаправленное действие механизмов конвекции (9 = 0°) [c.603]

Для криволинейной поверхностн, в частности для горизонтального цилиндра, угол ф будет переменной величиной. Учитывая это и принимая, что б-Ссг, где — диаметр круглого цилиндра, Нуссельт получил следующую формулу для расчета среднего по наружной окружности трубы коэффициента теплоотдачи при условии ламинарного течения пленки конденсата [c.278]

Средний коэффициент теплоотдачи при кипеннн жидкости на наружной поверхности горизонтального цилиндра диаметром й выражает- ся зависимостью [c.320]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология