Конвекция вдоль плоской стенки

Рассмотрим свободную конвекцию воздуха вдоль нагретой вертикальной трубы (рис. 7.1). Как и при вынужденном обтекании, около трубы имеется пограничный слой. Вначале толщина слоя и скорость воздуха малы, течение ламинарное. Коэффициент теплоотдачи а в этой области по мере продвижения вверх уменьшается. Далее, при определенной толщине слоя ламинарное течение теряет устойчивость, струйки воздуха испытывают поперечные колебания и течение становится волновым (локонообразным). В верхней части трубы упорядоченное движение нарушается, воздух интенсивно перемешивается, образующиеся вихри систематически отрываются от поверхности трубы, т.е. здесь имеет место турбулентный режим движения воздуха. Таким образом, как и при вынужденном обтекании пластины, в случае свободной конвекции около вертикальной трубы (или вертикальной плоской стенки) наблюдается ламинарный, переходный и турбулентный режимы течения в пограничном слое. В соответствии с этим находится и характер изменения а по высоте стенки (рис. 7.1). В области турбулентного пограничного слоя значение а практически постоянно, так как оно в значительной степени зависит от толщины вязкого подслоя, которая (в отличие от вынужденного обтекания пластины) не возрастает, а остается постоянной. В первую очередь это объясняется тем, что по мере продвижения к верхнему краю стенки скорость свободного движения воздуха увеличивается, в то время как при вынужденном обтекании пластины [c.218]

В сушилке, вдоль ее плоской стенки длиной 6 м, проходит со скоростью. 2,5 м/с горячий во.эдух атмосферного эавления. имеющий Среднюю температуру 85 °С. Стальная стенка сушилки толщиной 5 лш, покрытая ржавчиной, изолирована снаружи слоем теплоизоляции толщиной 30 мм. Коэффициент теплопроводности изоляции 0,1 Вт/(м-К). Температура воздуха в помещении 18 °С. Определить количество тепла, теряемого в 1 ч с 1 м стенки сушилки путем конвекции и излучения, а также коэффициент теплопередачи через стенку. [c.207]

При ламинарном потоке вдоль плоской стенки при Ке<5 10 (Не рассчитывается с помощью расстояния от начала стенки) конвекцию определяет теоретическое уравнение [c.323]

Таким образом, мы получили уравнение коэффициента теплоотдачи конвекцией для ламинарного потока любой жидкости вдоль плоской стенки. [c.419]

Воздух с температурой 28 °С и давлением 0,1 МПа течет вдоль вертикальной плоской поверхности высотой 0,6 м скорость вынужденного течения 1,5 м/с. Поверхность является изотермической. В каком диапазоне температур стенки /о влияние естественной конвекции будет пренебрежимо малым на всей длине пластины [c.662]

Рассмотрим кратко теорию пограничного слоя при свободной конвекции жидкости вдоль вертикальной плоской стенки (рис. 7.3). Запишем уравнения пограничного слоя [c.222]

Чтобы показать относительный вклад каждого из механизмов конвекции в перенос тепла, рассмотрим равномерное ламинарное течение (U o, toe), направленное вверх вдоль плоской вертикальной поверхности высотой L. Предполагается, что стенка имеет равномерную температуру о, которая выше температуры окружающей среды to . В этом случае выталкивающие силы способствуют вынужденному течению. За х принимаем координату в направлении течения. Уравнение Навье — Стокса в направле- [c.576]

ОТ разделительной стенки к воздуху осуществляется почти полностью за счет конвекции, так как поглощательная (и излучательная) способность небольшого количества водяного пара, содержащегося в воздухе, практически равна нулю. Коэффициент теплоотдачи конвекцией быстро увеличивается с ростом массовой скорости , т. е. произведения скорости на плотность воздуха или газов, но практически не зависит от температуры. На рис. 150 приведены данные по конвективной теплоотдаче для потоков вдоль плоских поверхностей, внутри труб и поперек пучка труб. Для плоских поверхностей коэе ициент теплоотдачи можно достаточно точно рассчитать по прямолинейному уравнению [c.232]

Для воздуха, движущегося вдоль плоских шероховатых стенок (вынужденная конвекция), можно приближенно принимать нри м/сек [c.337]

Еще один вариант, часто встречающийся в приложениях, может быть представлен схемой, при которой горизонтальный слой разделяется на небольшие подобласти с помощью некоторого (предположительно) регулярного набора вертикальных перегородок. Такого рода ситуация возможна в плоском солнечном коллекторе, где пространство между стеклянной передней стенкой и пластинами коллектора заполнено, например, тонкостенными вертикальными трубками. Геометрия разделяющих конструкций должна при этом выбираться таким образом, чтобы минимизировать потери тепла от пластин коллектора за счет конвекции [12, 24]. Основная проблема в данном случае заключается в нахождении режима полной устойчивости. При этом условия вдоль вертикальных границ раздела оказываются зависящими также от характера их теплового контакта с граничными поверхностями. [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология