Конвекция формы

Критериальные уравнения при теплопередаче конвекцией. Для определения величины коэффициента теплоотдачи при свободной или вынужденной конвекции пользуются критериями подобия, которые позволяют представить расчетные уравнения в компактной и достаточно общей форме. Коэффициент теплоотдачи обычно входит в критерий Нуссельта [c.162]

Первое слагаемое в правой части этого уравнения характеризует влияние скорости изменения движущих сил, второе —потоков. Гленсдорф 1и Пригожин показали [7, 8], что в отсутствие конвекции универсальный критерий эволюции имеет форму неравенства [c.28]

Одним из важнейших случаев сложного теплообмена является процесс распространения тепла одновременно конвекцией и тепловым излучением. Для расчета такого случая теплообмена це [есо-образно применить уравнение, по форме аналогичное уравнению конвективного теплообмена (6.41), но с приведенным коэффициентом теплоотдачи. [c.147]

Размер пузырьков пара в момент отрыва от поверхности зависит от результирующего действия гравитационной силы, от поверхностного натяжения и от конвекции окружающей жидкости. Кроме того, силы сцепления между жидкостью и смачиваемой поверхностью также оказывают влияние на образование пузырьков. на их форму и на отрыв от поверхности. [c.106]

Аналогичная задача решена для пластинчато-трубчатых поверхностей при естественной конвекции в них газов [31, с. 40—43]. Разработаны структуры гидравлических расчетов при принудительном движении газов через эти аппараты [31, с. 141—149], а также погружных аппаратов с прямоугольными пучками оребренных труб (24 различные формы оребрения) [51, с. 30—33 40]. Решена задача расчета распределения потока теплоносителя в сечении аппарата. Предусмотрен способ корректировки результатов расчета. [c.249]

В теплообменной аппаратуре химических производств часто встречаются такие процессы передачи тепла, при которых среда не изменяет своего агрегатного состояния. Различного рода подогреватели, межступенчатые холодильники компрессорных машин могут служить примерами аппаратов, в которых происходит нагрев либо охлаждение газа или жидкости, не сопровождающиеся изменением агрегатного состояния теплоносителей. Обычно такой теплообмен сопровождается какой-либо формой движения теплоносителя, и его интенсивность, таким образом, определяется интенсивностями процессов конвекции и теплопроводности. Если движение теплоносителя происходит за счет перепада давления, создаваемого насосом, вентилятором, компрессором и тому подобными устройствами, то конвекцию принято называть вынужденной. Когда же движение возникает за счет массовых сил, вызванных, например, перепадом температур, то конвекция называется естественной. [c.98]

При одной и той же усредненной скорости потока теплоносителя теплоотдача может быть различной в зависимости от расположения поверхности нагрева по отношению к потоку и от формы поверхности нагрева, так как все указанное сказывается на реальной толщине пограничного слоя. В уравнении (89) это сказывается на величине коэффициента к. Например, известно, что при одних и тех же значениях чисел Яе и Рг при поперечном обтекании одиночной трубы по сравнению с продольным коэффициент теплоотдачи конвекцией возрастает более чем на 30%. [c.96]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией может быть рассчитан в зависимости от характера конвекции, формы изделий и параметров среды по одной из формул, помещенных в гл. 2. В печах с естественной конвекцией его величина меняется сравнительно мало и может быть в среднем принята равной 10 ккал м - °С ч [расчет времени нагрева для печей с принудительной циркуляцией атмосферы изложен далее в 5-4]. Учитывая это для момента времени, соответствующего дости- [c.153]

Теплоотдача к кипящему агенту в трубном пространстве осуществляется путем ядерного кипения и двухфазной конвекции в зоне кипения жидкости. В начале зоны кипения пузырьки пара, оторвавшиеся от стенок трубки, тонкой цепочкой движутся в ядре потока вверх. Такой гидродинамический режим называется пузырьковым потоком. В этой области теплопередача происходит только за счет кипепия и практически не зависит от двухфазной конвекции. По мере увеличения паросодержания (доли отгона) тонкая цепочка пузырьков пара увеличивается в объеме и сливается в большие стержни (поршни) пара, которые двигаются вверх в ядре потока. Такой гидродинамический режим называется стержневым потоком. В этой области теплопередача происходит как за счет кипения, так и за счет двухфазной конвекции. При дальнейшем увеличении паросодержания стержни пара сливаются в сплошной поток, несущий в себе капли жидкости. У стенок трубок остается тонкая пленка жидкости, которая имеет форму кольца (если смотреть в торец трубки). Такой гидродинамический режим называют кольцевым потоком. В этой области теплопередача практически осуществляется только двухфазной конвекцией. Влияние кипения на теплопередачу невелико. [c.97]

Наиболее целесообразной формой сечения ребра по теоретическим соображениям (наименьшее количество материала при максимальной теплопроизводительности) является треугольная форма сечения. Расстояние между ребрами, для того чтобы они не мешали друг другу, должно быть не менее половины толщины пограничного слоя 6. Толщина пограничного слоя при естественной конвекции равна [c.200]

Влияние отсоса (вдува) на массообмен определяется изменением общего расхода газа в канале, деформацией профиля осевой скорости и конвекцией в радиальном направлении. Представляя результаты расчета в форме относительного закона массообмена = Ф (Ь ), необходимо сравнивать числа Стентона St" при таких значениях продольной координаты J и Х°, которые соответствуют одинаковым локальным значениям рас- [c.133]

В данном случае теплоотдача зависит от формы и размеров твердой поверхности нагрева (или охлаждения), температуры этой поверхности, температуры жидкости, коэффициента объемного расширения р и других се физических свойств (л, а, V, р), а также от ускорения силы тяжести. Вместе с тем скорость движения жидкости не оказывает влияния на теплоотдачу, так как она является функцией независимых переменных, указанных выше. Поэтому критерий Рейнольдса исключается из обобщенного уравнения теплоотдачи при естественной конвекции, в котором определяющими критериями подобия являются критерии Ог и Рг. Соответственно обобщенное уравнение для а выражается степенной функцией [c.287]

В уравнении ( 1.152) единственной переменной остается температура, и-само это уравнение, независимо от кинетики процесса, имеет ту же форму, что и уравнение, описывающее стационарную реакцию нулевого порядка в цилиндрическом пористом зерне или сосуде без конвекции [40]. Полагая г = к(Т f (С), приводим уравнение ( 1.152) и граничное условие Т = к виду [c.255]

Коэффициент теплоотдачи а зависит от режима движения среды, ее скорости, температуры и теплофизических свойств, формы и размеров элементов поверхности теплообмена. Если температуры среды и стенки, а также коэффициент теплоотдачи изменяются вдоль поверхности, то используют дифференциальную форму записи закона Ньютона в виде уравнения (IX,3), в котором коэффициент а носит локальный характер. Поскольку вынужденная и свободная конвекции всегда сопутствуют друг другу, коэффициент теплоотдачи а отражает влияние на передачу тепла конвекцией обоих этих факторов. С увеличением скорости среды и уменьшением разности температур отдельных участков среды роль вынужденной конвекции в теплопереносе возрастает. При прочих равных условиях увеличение разности температур стенки и среды позволяет передать большее количество тепла. [c.162]

Возрастание сопротивления при течении в нагреваемых трубах обусловлено возникновением вторичного течеиия, при котором прилегающие к стенкам трубы нагретые слои жидкости поднимаются вверх, а вблизи вертикальной плоскости симметрии формируется нисходящий поток. Поэтому линии тока имеют форму спиралей в каждой из двух примыкающих друг к другу ячеек. Такое вторичное течение весьма напоминает течение в искривленных трубах (см. п. D). В действительности между эффектами кривизны и естественной конвекции существует более общая аналогия (см. 1127 в 2.2.1). [c.125]

Следуя предположению Мартинелли, многие исследователи [16—22] обобщали экспериментальные результаты по теплоотдаче в области двухфазной вынужденной конвекции в форме [c.385]

Основными аппаратами в конверсионных процессах являются реакторы-конвертеры трубчатого и шахтного типа. Трубчатые конвертеры выполнены в форме прямоточной трубчатой печи, состояш ей из камеры радиации и камеры конвекции, соединенных дымоходом. В камере радиации размещены трубы, заполненные катализатором, общим объемом около 20 м , и инжекторные горелки факельного типа. В конвекционную камеру встроены подогреватели газа и пароперегреватель. [c.225]

Для тел, представляющих собой геометрическую комбинацию основных форм — бесконечной плиты (б. п.), бесконечного цилиндра (б. ц.) и полубесконечной системы (п. с.) можно определить изменение температуры во времени, но только для определен" ных точек или оси симметрии. Это относится к случаю, когда температура на поверхности тела постоянна (имеет место идеальная конвекция в теплоносителе). [c.297]

Ряд таких тел, образованных из основных геометрических форм, изображен на рис. IV- 1. Например, конечный цилиндр является сочетанием бесконечной плиты и бесконечного цилиндра (б. п., б. ц.), а параллелепипед — сочетанием трех бесконечных плит (б. п., б. п., б. п.). На рис. 1У-12 представлена зависимость Д от Ро (идеальная конвекция, т = 0) для тел основных геометрических форм. Оказывается, для производных тел значения Д можно рассчитать как произведения значений А для основных форм. Так, для ограниченного (конечного) цилиндра (рис. IV- 1, б) [c.297]

В случае плавления твердого тела в его расплаве с соответственно высокой температурой 1 расчет прост, если можно допустить, что все твердое тело имеет одинаковую постоянную температуру, равную температуре плавления пл- Тогда тепло, полученное путем конвекции, будет расходоваться только на плавление твердого тела. Приняв, что твердое тело поверхностью Р имеет шарообразную форму, тепло, полученное телом за время йх, можно представить уравнением [c.365]

Экспериментальная константа отражает специфические условия эксперимента, влияющие при прочих равных условиях на толщину образующегося пограничного слоя. К этим специфическим условиям в первую очередь относится форма поверхности нагрева и условия ее обтекания (продольное, поперечное). Экспериментальные константы I и т, отражают удельное влияние того или иного физического свойства среды на теплоотдачу конвекцией. В порядке первого приближения для вынужденного движения сред их можно полагать постоянными и равными Я =0,8 от, =0,4. [c.86]

В заключение необходимо отметить, что подобные процедуры расчета применяются и ири других типах граничных условий (например, при конвекции и радиации), и, следовательно, первое и последнее уравнения в матрице коэффициентов принимают другие формы. [c.276]

В некоторых случаях при определенных форме и расположении электродов играет роль природа поляризации. Так, устранение путем перемешивания электролита концентрационной поляризации, обусловленной недостаточной конвекцией по высоте катода (стержень, лист и др.), расположенного параллельно [c.359]

На рис. 11.1 для наглядности кривые помещены одна под другой. Однако они могут пересекаться. Важна форма этих кривых. В жидкостно-адсорбционной хроматографии Н возрастает с увеличением а значительно медленнее, чем в газовой хроматографии (кривая 2). Это связано со сложностью процессов течения в подвижной жидкой фазе. Вследствие медленности диффузии здесь большую роль в сглаживании величины размывания играет конвекция в поперечном слое. [c.71]

Естественно, что то же самое произойдет при нагревании твердого тела произвольной формы, только распределение температуры по телу будет иметь более сложный вид. При нагревании жидкости или газа может начаться относительное перемещение слоев вещества, имеющих разную температуру, — конвекция, которая существенно ускорит процесс выравнивания температуры в системе. Еще больше можно ускорить выравнивание температуры механическими воздействиями — перемешиванием или встряхиванием. [c.178]

Естественно, что то же самое произойдет при нагревании твердого тела произвольной формы, только распределение температуры по телу будет иметь более сложный вид. При нагревании жидкости или газа может начаться относительное перемещение слоев вещества, имеющих разную температуру,— конвекция, которая существенно ускорит процесс выравнивания температуры в системе. Еще [c.204]

Наконец, отметим, что теория Лэнгмюра не потеряла практического значения в области расчетов сложных реальных процессов, где адсорбция сопровождается диффузией, конвекцией и другими явлениями. В записи обобщенных уравнений потока адсорбционную компоненту целесообразно во многих случаях выражать именно в простой форме (Х.6), поскольку введение более сложных выражений часто приводит к нерешаемым дифференциальным уравнениям, тогда как уравнение Лэнгмюра дает в этих случаях решения приближенные, однако достаточные для многих практических и теоретических целей. [c.141]

Возникновение градиента концентрации так влияет на вязкость и плотность раствора, а следовательно, и на толщину диффузионного слоя, что в условиях естественной конвекции предельный ток диффузии оказывается пропорциональным концентрации в степени 1,25 (вместо 1 по Нернсту). Кроме того, толщина диффузионного слоя, а следовательно, и предельная плотность тока изменяются по высоте электрода и зависят от коэффициента диффузии, характера электродной реакции, формы и ориентации электрода. Значение предельного тока с учетом этих величин может быть представлено как [c.283]

В последнее время три изучении процесса теплообмена при парообразовании в условиях направленного движения поверхность теплообмена стали разбивать на две области. В первой области влияние парообразования мало и передача тепла осуществляется путем конвекции здесь теплообм еи обусловливается собственно движением жидкости. Во второй области определяющее влияние на процесс оказывает образование и движение пузырей, т. е. решающее значение приобретает процесс кипения. Следовательно, общие закономерности процесса определяются соотношением интенсивности обеих форм движения. [c.125]

Рассмотрим теперь, в какой мере следует учитывать эти эффекты ири расчете реактора. Возыйем вначале реактор вытеснения цилиндрической формы, заполненный только реакционной смесью. В таком реакторе иоток может быть либо ламинарным, либо турбулентным. В нервом случае действуют обычная молекулярная диффузия и конвекция, вызванная неравномерностью распределения температур. Если длина реактора значительно больше его диаметра, как это обычно имеет место в действительности, молекулярная диффузия в продольном направлении, как правило, почти не сказывается на работе реактора. Тем не менее, поперечная молекулярная диффузия может оказаться существенной, по крайней мере, в газах. Как уже указывалось, она будет снижать влияние распределения скоростей, приводящего к отклонению от режима идеального вытеснения. К этому вопросу, рассмотренному в работе Босворта 18], мы вернемся в 2. 7. Конвективный перенос в радиальном направлении может иметь аналогичный эффект, т. е. способствовать приближению к модели идеального вытеснения. Продольный конвективный перенос, который может наблюдаться в вертикальных цилиндрических аппаратах при сильном нагревании жидкости или газа, оказывает противоположное воздействие и может значительно снизить производительность реактора по сравнению с рассчитанной на основе модели идеального вытеснения. Этого можно избежать, правильно выбрав конструкцию реактора, например, использовав перегородки, либо горизонтальный реактор вместо вертикального. [c.60]

Свободная конвекция, наложенная на вынужденное движение в канале, формирует в условиях отсоса сложное смешанноконвективное движение, которое деформирует диффузионный пограничный слой и существенно меняет локальные характеристики массообмена. Интерферограммы и распределения безразмерной концентрации показаны на рис. 4.17 и 4.18. На начальном участке, до потери концентрационной устойчивости (Яа< <Кас), развитие диффузионного пограничного слоя идентично процессу с устойчивым распределением плотности. При Ка = Кас появляются конвекция и деформация профиля скорости. Далее течение принимает форму вихревых шнуров, что приводит к сильным пульсациям толщины диффузионного пограничного слоя, причем амплитуда пульсаций имеет определенную периодичность, достигая максимального значения в зоне формирования потенциала неустойчивости. [c.145]

Расчет процесса разделения смеси в мембранном модуле представляет сопряженную задачу, включающую решение системы уравнений, неразрывности, движения и диффузии (4.1ч-4.4) в напорном и дренажном каналах, которые взаимосвязаны граничными условиями в форме уравнений проницания (4.5- -4.8). Следует учесть, что скорость отсоса (вдува) и селективность мембраны являются функцией термодинамических и гидродинамических параметров газовых потоков, меняющихся вдоль канала и зависящих от выбранной схемы движения в мембранном модуле. Кроме того, в определенных условиях возможно возникновение свободной конвекции вследствие концентрационной неустойчивости диффузионного погранслоя. Численное решение системы дифференциальных уравнений весьма громоздко и в ряде случаев основано на существенных упрощениях реальной физической картины, например, не учитывается продольная диффузия и свободная конвекция. Процедуру вычислений можно упростить, если использовать одномерные уравнения расхода, импульса и диффузии (4.18), (4.21) и (4.29) и обобщенные законы массообмена, изложенные выше. [c.150]

Энергетические процессы представляют собой передачу в гространстве различных форм энергии. 1-1аибольшее распростра-тение в химической технологии, в том числе в процессах тонкой >нмии, получили тепловые процессы, т. е. перенос энергии в форме теплоты (теплопроводностью, конвекцией или излучением). Движущей силой процесса является разность температур Е разных точках пространства. [c.16]

В плане секции расположены крестообразно, первая и вторая друг против друга и третья в торце. Между секциями находится сборный канал дымовых газов, имеющий в плане прямоугольную форму. Через окна в стенах, противоположных фронтовым стенам, поступают продукты сгорания нз всех радиантных камер печи. Над каналом дымовых газов расположена конвекционная камера, имеющая форму прямоугольной шахты. Ошипованные конвекционные трубы диаметром 152 мм расположены в ка.мере в шахматном порядке. Два нижних ряда для защиты шипов от прямой радиации и высокой температуры выполнены гладкими. Конвекционная камера заканчивается сборным дымоходом, который соединен с дымовым борово.м. Для чистки ошипованных труб в камере конвекции установлено четыре обдувочных аппарата конструкции завода Ильмарине . Обдувка производится паром авто.матически. [c.170]

Рнс. 24. Сравнение результатов, полученных из (51) и (52), с экспериментальными данными (точки) различных автороп для сред них чисел Нуссельта и Шервуда при свободной конвекции на обращенных вверх обог реваемой поверхностью изотермических горизонтальных пластинах разных форм [c.288]

Для интенсификации теплообмена при вынужденной конвекции широко используются шероховатые поверхности, Шероховатость на поверхности можно создать традиционным способэм промышленной обработки, а именно обработкой, формовкой, литьем, сваркой на станках. Различные вставки также могут создавать выпуклости на поверхности. Не удивительно, что из-за огромного числа возможных геометрических форм шероховатости, описанных более чем в 200 работах 1.1]. для них не существует унифицированных технологий. [c.323]

Публикации по парообразованию при вынужденной конвекции смесей крайне ограничены. Одно из самых ранних исследований (I] проведено в 1940 г. с использованием четырехходового испарителя с горизонтальными трубами, нагреваемыми паром. Каждый ход имел три отдельные паровые рубашки для измерения локального теплового потока. Жидкостью была смесь бензол — масло. Установлено, что температура объема жидкости увеличивается по длине кипения насыщенной жидкости, когда она обогащается маслом. Таким образом, часть теплоты, передаваемой смеси, сохраняется в форме скрытой теплоты для поддержания жидкости в условиях насыщения и не идет на парообразование. Средние коэффициенты теплоотдачи рассчитаны для каждого хода, где происходило кипение, во всех трех рубашках. Для данного массового паросодерисания коэффициент теплоотдачи уменьшался с увеличением содержания масла в подаваемой жидкости. [c.419]

Если учесть также конвективный перенос, то в правой части (20) появится линейный относительно Т член, и уравнение еще допускает разделения переменных. Интегрирование можно пронести в замкнутой форме, но это приводит к громоздким выражениям. При слабом конвективном переносе его можно учесть согласно урав- 1ению (19) и соответственно модифицировать и Если конвекция является доминирующим процессом, необходимо ввести Для практических целей нетрудно в результате численного интегрирования получить в табличном виде зависимость I от Т с параметрами р и к [c.513]

Обвязка трубчатой печи зависит от ее конструкции. Существуют различные конструкции печей, отличающиеся способом передачи теплоты (радиантные, конвекционные, радиантно-конвекци-онные), количеством топочных камер, способом сжигания топлива (с пламенным и беспламенным горением), числом потоков нагреваемого сырья, формой камеры сгорания (цилиндрические, коробчатые п др.), расположением труб змеевика (горизонтальным или вертикальным). [c.90]

Аналогия наблюдается также между уравнейиями Навье — Стокса (в упрощенной форме), конвекции тепла и конвекции массы [c.562]

Теплообмен между жидкостью (или газом) и твердым телом, происходящий в результате как теплопроводности, так и конвекции, называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. Теплоотдача зависит от разности температур, коэффи-ЦИ61 та теплопроводности и других физических свойств жидкости, характера ее движения, формы и размеров тела и т. д. [c.447]

Электродный скачок потенциала в условной шкале водородного электрода называется электродным потенциалом и обозначается ф. Он равен ЭДС электрохимического элемента, состоящего из стандартного водородцого и данного электродов. Запись такого элемента всегда начинается с водородного электрода, т. е. он считается л е-в ы м. Форма записи и знак отдельного электрода определяются правилом, утвержденным конвекцией Международного союза по чистой и прикладной химии (Стокгольм, 1953). По этому правилу слева записывается ионная форма реагирующего вещества далее прочие фазы в той последовательности, в которой они соприкасаются друг с другом. Справа должен стоять символ молекулярной формы вещества, участвующего в электродной реакции, или химический символ металла. Фазы, нанесенные на поверхность металла, отделяются запятой границы раздела жидких и твердых фаз отмечаются вертикальными черточками, а границы между жидкими фазами (растворами) — двумя вертикальными черточками (если между ними нет диффузионного скачка потенциала). Активности веществ указываются в скобках. [c.287]