Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Пограничный слой тепловой

    Тройная аналогия между переносом количества движения (импульса), тепла и вещества. Теоретическим анализом и многочисленными экспериментальными исследованиями установлено, что между механизмами переноса механической энергии, тепла и массы в определенных условиях существует приближенная аналогия. Известно, например, что в ядре турбулентного потока вследствие интенсивного перемешивания частиц происходит выравнивание их скоростей, а в процессах тепло- и массопереноса — выравнивание соответственно температур и концентраций. В пределах же пограничного слоя наблюдается резкое падение скоростей, температур и концентраций вследствие пренебрежимо малого действия турбулентных пульсаций. [c.152]


    Внутри пограничного слоя тепло передается главным образом вследствие движения частиц жидкости. Так как это движение происходит параллельно стенке, то для теплопередачи оно значения не имеет. Но тепло передается, кроме того, и вследствие проводимости в. поперечном направлении так же, как и в твердой плоской стенке. Поэтому тепловой поток может быть выражен уравнением теплопроводности [c.296]

    В ходе переноса тепла, сопровождающегося парообразованием, экспериментально обнаружен тепловой пограничный слой, который меняет свою толщину симбатно с ростом размеров парогазового пузыря [166]. Найдено, что этот слой выталкивается растущим пузырем из-за испарения на границе раздела пузырь-сплошная среда и нестационарности переноса тепла за счет теплопроводности окружающей жидкости. Эти процессы приводят к увеличению толщины пограничного слоя вокруг пузыря. [c.158]

    Как известно, процесс переноса тепла от поверхности подогревателя к нагреваемой среде определяется разностью их температур (температурным напором) и толщиной пограничного слоя. В пограничном слое тепло передается в основном теплопроводностью, которая для вязких нефтепродуктов очень мала и составляет 0,1—0,15 ккал (м-ч-град). Интенсивность теплопередачи зависит от интенсивности отвода нагретой жидкости от подогревателя и подачи в зону нагрева холодной жидкости. [c.103]

    Вулис Л. А. и др. Процессы переноса в свободном (струйном) турбулентном пограничном слое. Тепло- и массоперенос, т. 3. Общие вопросы теплообмена. Госэнергоиздат, 1963. [c.25]

    Если воздух движется над поверхностью нагретой воды, то образуется пограничный слой теплого и влажного воздуха. Первые исследователи процесса испарения рассматривали этот пограничный слой как заторможенную пленку газа, прилипшую к поверхности жидкости скорость испарения при этом рассчитывалась по уравнениям стефановского потока. [c.44]

    В работе [62] та же модель использована для расчета тепло-и массообмена в слое в области Re = 10 — 10 и Рг = 0,6—3,0, где при ламинарном гидродинамическом пограничном слое нельзя пренебрегать силами инерции и влиянием отрывного обтекания кормовой части сферы. Для средней по поверхности величины получена зависимость  [c.142]

    Анализ этой формулы подсказывает основные пути интенсификации процессов переноса тепла. Во-первых, необходимо снижать толщину вязкого подслоя (толщину теплового пограничного слоя), во-вторых, увеличивать коэффициент теплоотдачи (изменять температуру). Эти пути будут успешными, если их механизм будет согласован с сайтом процесса. [c.159]

    Причиной уменьшения величины коэффициента теплоотдачи вдоль лицевой поверхности трубки в направлении движения жидкости является незначительная теплопроводность воздуха. Все падение температуры происходит здесь в пограничном слое, толщина которого увеличивается. На задней поверхности трубки коэффициент теплоотдачи вновь повышается под действием вихревого течения. Если величина Ке является незначительной, то и коэффициент теплоотдачи является небольшим. При малых значениях Ке теплоотдача задней половины цилиндра меньше, чем передней. Так, при значениях критерия Рейнольдса приблизительно до Ке = 10 этой частью поверхности цилиндра передается ориентировочно до 30% тепла. При больших значениях Ке [c.75]


    Главная опасность детонации заключается в повышенной отдаче тепла от сгоревших газов в стенки камеры сгорания и днище поршня из-за более высоких температур в детонационной волне и увеличения коэффициента теплоотдачи в результате срыва пограничного слоя более холодного газа [18]. [c.69]

    Г-текущая радиальная координата <7 — количество тепла, подводимого к стенке, кал ч Д 1, Л/г — изменение температуры в пограничных слоях. [c.80]

    Последняя группа слагаемых в уравнении (7.22) учитывает пространственные неоднородности электрических и магнитных полей и отклонения от равновесных переменных полей, тепловой эффект же учитывается включением соответствующего источника тепла (4.12) в баланс энергии в полных уравнениях тепломассопереноса, что и приво дит к появлению дополнительных градиентов температуры и давления. Перемещение влаги с поверхности материала в окружающую среду происходит через пограничный слой. [c.161]

    Основы теплообмена рассматривались в гл. 9, где было показано, что скорость теплового потока зависит от относительной величины движущей силы и сил сопротивления процессу теплообмена. Основными уравнениями теплового расчета теплообменных аппаратов являются уравнения теплового баланса и теплообмена, решаемые совместно. При этом учитываются следующие три сопротивления сопротивления пограничного слоя потоков, обмениваю щихся теплом (сопротивление пленки ) и сопротивление твердой стенки, раз делающей эти потоки. Передача тепла в этом случае осуществляется одновре менно теплопроводностью и конвекцией. Скорость теплообмена между потоком и твердой стенкой принято характеризовать с помощью коэффициента теплоотдачи а. Для двух потоков, разделенных стенкой, уравнение теплообмена имеет вид  [c.155]

    Так как процесс испарения жидкости из тонких пленок протекает весьма интенсивно н по мере уменьшения толщины пленки на границе пленка — пар коэффициент теплоотдачи ави стремится к бесконечности, то можно предположить, что основное термическое сопротивление передаче тепла сосредоточено в пограничном слое инертной жидкости, омывающей пузырек. В этом случае коэффициент теплопередачи между инертной жидкостью и испаряющимся пузырьком практически равен коэффициенту теплоотдачи на границе раздела инертная жидкость — испаряющийся пузырек, т.е. К  [c.55]

    Для решения задачи нужно принять ряд допущений, аналогичных принятым при рассмотрении процесса испарения. В этом случае, вследствие растворимости конденсата в окружающей пузырек одноименной жидкости, а также с учетом того, что скорость подъема пузырька существенно больше скорости изменения его радиуса, термическое сопротивление пленки конденсата процессу теплопередачи будет равно нулю. Иными словами, в качестве лимитирующего сопротивления процессу передачи тепла является сопротивление пограничного слоя жидкости, омывающей пузырек, и /С = а ар. Ограничивающим паровую фазу в пузырьке на всем протяжении процесса будет угол 2р = 2а. [c.71]

    Кинетическое уравнение для гетерогенного процесса описывает его суммарную скорость. Это заставляет нас выяснить, как включать скорости процессов переноса для отдельных стадий в общее выраже--ние скорости. Проблема нахождения скорости сложных процессов встречается при исследовании теплопередачи путем теплопроводности через слои различных материалов, конвективной тепло- и массопередачи от одной жидкости к другой через неподвижные пограничные слои, а также при изучении сложных реакций. Однако во всех указанных случаях суммарная скорость характеризуется скоростями процессов одного типа. [c.324]

    Физический смысл / 2 очевиден это термическое сопротивление твердой стенки. Оно пропорционально толщине стенки бът и обратно пропорционально ее теплопроводности кст- Величины и / з — термические сопротивления, которые имеют место на границах контакта обоих теплоносителей со стенкой. По теории пограничного слоя передача тепла от жидкости или газа к твердой стенке или наоборот происходит в тонком пристенном слое только путем теплопроводности. В результате термическое сопротивление границы раздела представляет собой термическое сопротивление [c.8]

    Изменение толщин пограничных слоев вызывается обменом импульсом и энергией между частицами, движущимися в пограничном слое вдоль поверхности раздела фаз, и частицами, движущимися через пограничный слой в направлении нормали к этой поверхности. В результате обмена импульсами частицы поперечного потока пара уменьшают свою продольную скорость, а частицы продольного потока парогазовой смеси ее увеличивают. Обмен теплом между частицами поперечного и продольного потоков происходит вследствие неравномерности температурного поля в пограничном слое. [c.151]

    Аккерман [150] выполнил теоретическое исследование влияния поперечного потока вещества на интенсивность тепло- и массообмена при испарении жидкости в омывающий ее поток неконденсирующегося газа и при конденсации пара из парогазовой смеси в случае больших температурных и концентрационных напоров. В этом исследовании Аккерман исходил из той же упро щенной схемы ламинарного пограничного слоя, принятой ранее Кольборном, но, в отличие от Кольборна, учитывал изменение толщины пограничного слоя, вызываемого соответствующим изменением профиля скоростей в нем под влиянием поперечного потока вещества. При этом Аккерман предполагал, что поперечный поток вещества не оказывает влияния на изменение касательного напряжения на границе ламинарного пограничного слоя и турбулентного ядра течения. [c.156]


    Более точное теоретическое решение задачи дано Берманом [20] на основе предложенной им физической модели взаимодействия в пограничном слое поперечного потока массы с продольным потоком парогазовой смеси. В работах [20, 23] приведена следующая система уравнений, описывающих перенос импульса, тепла и массы в пограничном слое при стационарном режиме в процессе конденсации пара из парогазовой смеси с учетом влияния поперечного потока активного компонента смеси на интенсивность тепло- и массоотдачи уравнение движения [c.157]

    За последние 15 лет советскими и зарубежными учеными выполнены обширные теоретические и экспериментальные исследования в области трения, тепло- и массообмена при вдуве газа в пограничный слой или при отсасывании его через пористую стенку. Между этими процессами и процессами тепло- и массообмена при конденсации пара из парогазовой смеси существует аналогия, основанная на том, что их интенсивность зависит как от условий обтекания внешним потоком поверхности обмена, так и от плотности поперечного потока вещества. [c.160]

    Система дифференциальных уравнений и граничных условий, которые совместно описывают перенос импульса, тепла и массы в двухмерном стационарном плоском ламинарном пограничном слое бинарной паровой смеси, имеют вид [33] уравнение движения  [c.184]

    Перенос вещества из потока газов к внешней поверхности зерен происходит двумя. способами . нормальной (обычной молекулярной) диффузией и конвекцией. Промышленные процессы проводятся в условиях интенсивного движения реагирующего газа при этом в основной части потока нормальная диффузия играет пренебрежимо малую роль, а благодаря конвекции достигается выравнивание состава по сечению аппарата. Вблизи внешней поверхности зерен создается тонкий слой, внутри которого концентрация реагентов меняется от значений в основном потоке Ср до концентраций на внешней поверхности зерен С , определяемой соотношением скоростей тепло- и массопереноса и химической реакции. Эта область называется диффузионным пограничным слоем. Поток вещества сквозь диффузионный пограничный слой сферического зерна катализатора определяется из уравнения [c.53]

    Анализ уравнения (1.9) подтверждает, что при Рг 1 в пограничном слое температура торможения Tg, т. е. полная энергия, меняется по сечению поскольку число Рг = характеризует соотношение между теплом, выделившимся [c.35]

    Для описания математических моделей химико-технологических процессов используются системы дифференциальных уравнений в обыкновенных либо в частных производных с различного типа граничными и начальными условиями. Причем нелинейности, как правило, входят в свободные члены уравнений п описывают кинетические закономерности процессов, а коэффициенты перед производными зависят только от пространственных координат и времени либо вообще выбираются постоянными. В настоящее время [1, 2] достаточно полно разработаны и исследованы численные методы приближенного решения краевых задач такого вида. Однако численный анализ моделей химической технологии сталкивается со значительными трудностями, связанными с наличием у большинства процессов больших, сильно изменяющихся градиентов температурных и концентрационных нолей, вследствие чего применение традиционных конечноразностных методов решения задач с большими градиентами требует слишком мелкого шага дискретизации, что ведет к чрезмерно большому объему вычислительной работы и затрудняет численный анализ математических моделей каталитических процессов на ЭВМ. Большие градиенты искомых решений в задачах химической технологии возникают либо из-за малых параметров перед старшими производными (явление пограничного слоя), либо из-за наличия мощных источников тепла в случае сильноэкзотермических процессов. В вычислительной математике наметились два дополняющих друг друга подхода, позволяющих бороться с указанными трудностями. Первый из них состоит в построении [c.144]

    При передаче тепла конвекцией у поверхности стенки, вдоль которой движется теплоноситель и через которую проходит тепло, образуется ламинарный пограничный слой. Через этот слой тепло передается путем теплопроводности, в то время как за пределами слоя, в основной массе теплоносителя, температура в каждом поперечном сечении почти постоянна (мало изменяется по мере удаления от стенки). Выравнивание температуры в основной массе происходит в результате перемешивания теплоносителя при движении отдельных его частиц. С повышением турбулентности потока перемешивание усиливается, что приводит к уменьшению толщины пограничного слоя и увеличению количества передаваемого тепла. [c.370]

    Коэффициент теплоотдачи при передаче тепла конвекцией определяется, с одной стороны, сопротивлением ламинарного пограничного слоя, а с другой — сопротивлением при теплообмене между основной массой теплоносителя и пограничным слоем. [c.383]

    Касание вблизи точки О (оно не показано на рис. 46) также отвечает критическому условию, но другого типа. Бесконечно малое перемещение от точки касания прямой теплоотвода влево или кривой выделения тепла вправо приводит к резкому падению темиературы, т. е. горючий материал, вместо того чтобы реагировать ири температуре, соответствующей точке Q или более высокой температуре, находится в устойчивом состоянии при температурах, отвечающих точкам иересечення, лежащим левее Ь. В связи с этим Франк-Каменецкий назвал эту точку критической точкой тушения, а Ван-Лун — минимальной температурой горения. Подобно температуре воспламенения, эта температура пе является постоянной величиной, поскольку она зависит от различных факторов. Например, значительное влияние на нее может оказывать скорость газа. В диффузионной области скорость газа, помимо влияния на коэффициент теплопередачи, может также определять положение кривой теило-выделения. Этот эффект обнаруживается в том случае, когда наиболее медленной стадией является ие диффузия внутри пор к поверхности взаимодействия и от нее, а диффузии через гидродинамический пограничный слой к наружной поверхности твердого вещества. [c.174]

    При внешнем подогреве зернистого слоя температура у стенки падает. Это явление исследовалось в работе Коберли и Маршалла (рис. 1-68). Для расчета количества тепла, протекающего через пограничный слой д, ккал м ч), в этой работе используется формула [c.78]

    В тепло-массообменных процессах воздействия должны быть связаны с ускорением переноса энергии и массы. Из физической сущности тепло-массопереноса следует, что интенсификация может идти по пути создания больших градиентов, влияния на конвективный перенос, непосредственно на коэффициентны переноса, а также по пути управления распределением источников. Когда создание больших градиентов лимитировано свойствами перерабатываемых веществ или технологическими условиями, перспективно физическое воздействие через конвективный тепло-массоперенос. Существенный вклад может дать управляемое пространственно-временное распределение внутрен-. них источников тепла, генерируемых различными полями или частицами. Наконец, возможно влияние непосредственно на коэффициенты переноса, например утоньчение пограничных слоев под воздействием колебаний и т. п. [c.18]

    Температуру внутри трубки измерить трудно, поэтому в случае однорядного расположения катализатора приходится удовлетвориться измерением температуры в конце слоя. Для этого термопару можно ввести снизу. Карман термопары может также служить как опора слоя катализатора. Температуру в рубашке, окружающей трубку с катализатором, можно поддерживать постоянной, регулируя давление инертного газа вверху обратного холодильника. Нисходящая труба (правая на рис. 2) заполнена жидкостью, а в рубашке реактора жидкость перемешивается поднимающимися пузырьками п ара. Пар частично образуется в исиарителе, но основное его количество получается при испарении жидкости, поглощающей тепло экзотермической реакции в рубашке. Смесь жидкости и пара поднимается вверх под действием разности пшотностей, обеспечивая циркуляцию. Перенос тепла в рубашке происходит в режиме кипения и поэтому очень интенсивен, а лимитирует его коэффициент теплопередачи пограничного слоя у внутренней поверхности трубки с катализатором. Скорость циркуляции в термосифоне может быть в 10—15 раз выше скорости испарения заполняющей его жидкости. Это исключает значительную разницу температур и поддерживает температуру рубашки постоянной. В данном случае допущение о постоянной температуре стенки трубки с ка-тал 1затором достаточно обоснованно. При включении нагревания термосифона температура его нижней части может быть на 20—30°С выше, и о начале циркуляции можно судить по исчезновению разности температур между низом и верхом рубашки. [c.68]

    Механизм переноса вещества и тепла при конденсации пара в присутствии некоидеисирующегося газа. При выяснении механизма переноса вещества и тепла при конденсации пара в присутствии неконденсирующегося газа парогазовую смес . будем рассматривать как бинарную, состоящую из активного компонента — кондесирующегося пара и инертного компонента — неконденсирующегося газа. При этом общее давление смеси принимаем постоянным и равным Рсм = п + Рг. По нормали п) к поверхности охлаждения имеет место перенос пара из ядра парогазового потока через пограничный слой у этой поверхности. В пограничном слое существует градиент парциального давления пара дРи1дп. [c.149]

    В общем случае толщины гидродинамического, теплового и диффузионного пограничных слоев не одинаковы, так как обычно не равны между собой коэффициенты переноса импульса v, тепла а и массы Dr . Аналогия между указанными процессами соблюдается лишь при условпп равенства этих коэффициентов v = а = D . [c.152]

    Продолжительность непрерывной работы трубчатого реактора зависит и от характера распределения тепловой нагрузки вдоль реакционной части змеевика особое значение имеет величина теп лового напряжения поверхности нагрева выходных труб (в конце реакционной зоны). При высоких тепловых напряжениях в эгоп части змеевика в результате перегрева газа в пограничном слое Гудет происходить усиленное разложение углеводородов, особенно непредельных, что приведет к быстрому закоксовыванию внутренней поверхности труб. Поэтому для выходных труб змеевика рекомендуется значительно меньшая интенсивность подвода тепла, чем для других его частей. Так, если среднее тепловое напряжение поверхности нагрева радиантной части змеевика при пиролизе бензина 32 000—33 000 ккал м -ч), то для выходных труб (при диаметре труб 114 мм) оно должно быть 11 ООО—12 000 ккал/(м -ч). [c.51]

    Под конвективным теплообменом понимают процесс распространения тепла в жидкости (газе) от поверхности твердого тела или к поверхности его одповременно конвекцией и теплопроводностью. Такой случай распространения тепла называют также теплоотдачей соприкосновением или просто теплоотдачей.. При теплоотдаче тепло распространяется от поверхности твердого тела к жидкости через пограничный слой за счет теплопроводности и от пограничного слоя в массу (ядро) жидкости преимущественно конвекцией. Очевидно, что на теплоотдачу существенное влияние оказывает характер движения НчИДКОСТИ. [c.132]


Библиография для Пограничный слой тепловой: [c.93]    [c.642]   
Смотреть страницы где упоминается термин Пограничный слой тепловой: [c.117]    [c.107]    [c.156]    [c.185]    [c.186]    [c.186]    [c.96]    [c.82]    [c.112]    [c.35]    [c.135]    [c.372]   
Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен Кн.2 (1991) -- [ c.356 , c.367 ]

Теория тепло- и массообмена (1961) -- [ c.210 , c.215 ]

Свободноконвективные течения тепло- и массообмен Т2 (1991) -- [ c.356 , c.367 ]

Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) -- [ c.276 , c.277 , c.404 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов Издание 2 (1982) -- [ c.190 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов (1973) -- [ c.99 ]

Процессы и аппараты химической промышленности (1989) -- [ c.186 , c.187 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) -- [ c.290 , c.291 , c.426 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Слой пограничный



© 2024 chem21.info Реклама на сайте