Толщина пограничного слоя температурного

Необходимость учета направления теплового потока обусловлена различием температурных полей и толщин пограничного слоя при нагревании и охлаждении жидкости. Указанное обстоятельство можно учитывать также введением дополнительного параметра [c.64]

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]

Для примера рассмотрим газ в плоском канале с черными стенками, полное расстояние между которыми L. Коэффициент поглощения принимается постоянным, а температура изменяется таким образом, чтобы интенсивность излучения черного тела при температуре газа линейно возрастала в пределах толщины пограничного слоя от би, на каждой стенке до значення Bg, которое остается неизменным в остальной части канала. Найдем плотность теплового потока на стенку. Учитывая, что стенки черные и температурный скачок на стенке отсутствует, получаем —В(0)=0 и qt,—B(t[)=Q. Тогда уравнение (22) для теплового потока на стенку примет вид [c.504]

Пусть изменение температуры по толщине пограничного слоя составляет для труб 1 и 2 соответственно 0 и 02, а температурный перепад теплоносителя по длине труб /1 и 2 — Д 1 и Д/г- Тогда условие теплового подобия труб имеет вид [c.386]

На основании уравнения (В) можно сказать, что условием теплового подобия труб I и 2 будет равенство отношения температурного градиента по толщине пограничного слоя к температурному градиенту по длине трубы. Это отношение обозначено через А. [c.387]

На рис. 17.5.2 показаны типичные кривые изменения температур в координатах х vi у, полученные в твердом теле и воздушной среде. Отметим также хорошее согласие с экспериментальными результатами, полученными для случая, когда несколько изолированных тепловых источников располагаются в точках x/ = 0,25, 0,5 и 0,75. На рис. 17.5.2,6 включены только два источника при x/L =0,25 и 0,75, тогда как третий источник выключен. Температуры поверхности максимальны там, где размещаются источники тепла, причем для стекла эти максимумы более резко выражены, поскольку стекло обладает более низкой теплопроводностью, чем керамика. На этом же рисунке представлены профили температур в области пограничного слоя. В случае одного источника, расположенного в точке x/L = 0,25 (рис. 17.5.2, а), температурный градиент в жидкости на поверхности раздела, —(dt/dy) , убывает вдоль координаты х, что указывает на стремление к адиабатическому режиму ниже по потоку. При наличии нескольких источников указанный градиент увеличивается в окрестности нагревателей, расположенных ниже по потоку. Как и ожидалось, толщина пограничного слоя возрастает вниз по потоку за счет увлечения соседних частиц жидкости. При больших д в некоторых случаях имеет место перенос тепла от жидкости к пластине. [c.481]

Было найдено, что в этой области отношение толщины пограничного слоя потока к толщине теплового пограничного слоя пропорционально кубическому корню из числа Прандтля. Экстраполяция этого результата количественным путем на низкие числа Прандтля приводит к выводу, что для жидких металлов тепловой пограничный слой будет гораздо толще, чем пограничный слой потока. Вычисление, представленное в 7-3, может быть выполнено и для данного случая. Однако очень просто получить приближенное решение самого уравнения энергии пограничного слоя на основе следующего соображения, сделанного Р. Дж. Гро-шем. Большая часть температурного поля в пограничном слое жидкого металла будет в области, где скорость равна скорости потока. Это обусловлено предположением о том, что тепловой пограничный слой значительно толще, чем гидродинамический пограничный слой. [c.370]

Важно, что речь идет не о реальной толщине пограничного слоя (вследствие асимптотического характера температурной кривой точно зафиксировать границу изменения t невозможно), [c.64]

Роль перемешивания в процессе определяется природой процесса. При приготовлении эмульсий интенсивное дробление дисперсной фазы обеспечивается в зоне с наибольшим градиентом скорости. В случае гомогенизации, приготовления суспензий, растворов в результате перемешивания происходит снижение концентрационных и температурных градиентов. В процессах тепло- и массопередачи, при проведении химических реакций за счет турбулизации ускоряется подвод тепла и вещества в зону реакции, к границе раздела фаз, уменьшается толщина пограничного слоя и ускоряется обновление поверхности, что интенсифицирует эти процессы. Качество перемешивания характеризуется эффективностью, которая при получении эмульсий и суспензий оценивается равномерностью распределения [c.124]

Как известно, гидродинамическая стабилизация потока (формирование профиля скоростей, толщина пограничного слоя) наступает на некотором расстоянии от входа жидкости (газа) в трубу или канал, а стабилизация температурного профиля достигается даже несколько позднее. Закономерности конвективной теплоотдачи различны на участках потока до и после его гидравлической стабилизации, что следует учитывать при расчете величины а для коротких труб и каналов. [c.286]

Исследование влияния минимального зазора на температурное поле показывает, что для зазоров, величина которых существенно превышает толщину пограничного слоя, в котором идет интенсивное тепловыделение, приращение температуры практически не зависит от величины зазора. Так, при изменении зазора в интервале 1,5 /го 1 мм изменение приращения температуры для различных материалов составляет 4—15%. Принципиально иная картина получается при каландровании таких пленок, для которых толщина пленки соизмерима с толщиной пограничного слоя. В этих случаях 394 [c.394]

Разложение дифенильной смеси или другого органического теплоносителя в нагревательных трубках происходит главным образом в пограничном слое и зависит от температурного градиента в нем. Поэтому следует стремиться к уменьшению толщины пограничного слоя, что может быть достигнуто повышением скорости циркуляции. [c.108]

Пусть изменение температуры по толщине пограничного слоя составляет для труб 1 VI 2 соответственно 0( и 0 , а температурный перепад теплоносителя на длине труб 1х и /з составляет Мг и М2. Тогда условие теплового подобия труб I 2 будет [c.290]

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]

Рис. 17.6,2. Зависимость температурного градиента на стенке от оптической толщины пограничного слоя тб и относительной излучательной способности поверхности е . (С разрешения авторов работы [5]. 1972, ambridge University Press.)

При проектировании новых теплообменных аппаратов температурный режим задается. При этом было показано, что температурный режим не является чем-то постоянным, определяющим геометрическую форму канала. В одном и том же аппарате в течение одного дня могут осуществляться различные тепловые процессы (нагрев, охлаждение,регенерация) при различных температурных режимах. Поэтому при любом заданном температурном режиме можно искать наиболее выгодную геометрию канала. Очевидно, что возможны в принципе две формы сечения канала - цилиндрическая и прямоугольная. Однако по длине канала возможны различные геометрические варианты (сужение и расширение канала, гофрирование стенок). Если исходить из теории начального участия (кривая / на рис.П.13), то казалось бы, канал должен иметь разрывную форму. Например, труба должна состоять из коротких участков разных диаметров. Теоретически такая конструкция может быть обоснована. Согласно отмеченной кривой, при сокращении длины начального участка а стремится к бесконечности, следовательно, длина канала должна стремиться к нулю. Характер упомянутой кривой объясняют формированием толщины пограничного слоя. [c.63]

Там же показан профиль температуры в жидкости вблизи поверхности. Температура жидкости на значительном расстоянии от поверхности равна температура стенки — Г,,,. Температурный градиент считается линейным в тепловом пограничном слое толщиной 6. Если коэффициент теплоотдачи при однофазной свободной конвекции а, то 6 определяется приближенно из выражения [c.370]

Решение. По данным табл. 3-2 для смеси азота и водорода при равном содержании компонент термодиффузионное отношение kj = 0,078 (в температурном интервале 288—456 К). Термодиффузионное отношение /г сравнительно слабо зависит от температуры, поэтому данное значение можно использовать для ориентировочных оценок и в случае более высоких температур. Пусть толщины диффузионной Ад и тепловой пленок (пограничных слоев) у поверхности примерно одинаковы. Тогда для потока водорода к поверхности gi может записать [c.84]

Следовательно, При О и Рг I (конфузорное Движение) толщИна пературного пограничного слоя больше, чем скоростного, а при Р < О — скоростной слой толще температурного. Конечно, приведенное доказательство не может считаться абсолютно строгим. Обратим внимание еще на один факт. Если в формулу (1.75) параметр Р входит явно, то в формулу (1.77) параметр Р входит через параметр к. Поскольку функциональная зависимость толщины температурного слоя от параметра Р проявляется слабее, чем для толщины скоростного слоя, то можно утверждать, что температурный пограничный слой консервативнее скоростного (в смысле реакции на гидродинамическую обстановку). [c.44]

По фотографии можно определить температурный градиент в воздухе у поверхности тела, а следовательно, и коэффициент теплообмена. Так как наглядна также и толщина пограничного слоя, то этот метод можно с пользой применять при исследовании проблем теплообмена. Такой интерферометр был впервые описан Цендером и Махом. Он был применен Т. Цобелем [Л. 210] при исследованиях в области аэродинамики, а также Р. Б. Кеннар-дом [Л. 211], Э. Эккертом н Э. Зенгеном [Л. 212] три исследованиях в области теплообмена. [c.397]

Малая толщина пограничного слоя позволяет пренебречь его кривизной (цаже если стенка не является плоской) и считать температурный профиль в слое линейным. Это означает, что количество переданной теплоты через модельный слой можно трактовать как кондуктивный теплоперенос через плоскую преграду (не твердую, конечно, а жидкую или газовую — со своей теплопроводностью X), описываемый выражением (6.6) [c.486]

Смит И Гудмундсен [6] изучали влияние размера частиц, скорости и влажности потока воздуха на скорость сгорания сферических частиц углерода в воздухе. Температура в их экспериментах изменялась в пределах 850—1000°, а скорости потока газа в пределах 0,9— 12 м1сек. Они не представили анализа своих результатов, но показали, что 1) температура поверхности шариков была выше температуры газа 2) скорость горения при аналогичных температурных и гидродинамических условиях оказывается более высокой для сферических частиц меньшего диаметра 3) скорость горения возрастает с увеличением скорости потока воздуха, причем влияние последней особенно заметно в области низких скоростей газового потока. Эти результаты находятся в согласии с тем, что толщина пограничного слоя уменьшается по мере возрастания скорости газового потока. [c.233]

Из графиков распределения конвективнош теплового потока по поверхности анода, приведенных на рис. 12—14, следует, что теплоотдача достигает максимума в области центральной точки и постепенно убывает в радиальном направлении. Такой характер изменения является следствием роста толщины пограничного слоя, что эквивалентно уменьшению коэффициента теплоотдачи. В наших расчетах принималось упрощающее допущение о постоянстве температуры свободного потока Тв — = 12 0010 ,К. В действительности же вследствие радиальных температурных градиентов в дуге температура свободного потока должна убывать в радиальном направлении. Поэтому рассчитанные нами значения конвективных тепловых потоков за пределами центральной области анода должны быть. несколько выше действительных величин. [c.132]

Уравнение аналогично уравнению (1.23). Исследования показали, что при напорном движении жидкости в любом канале толщина гранич-ного слоя приближенно Б = 0,18Л, т.е. чем меньше расстояние между стенками, тем тоньше пограничный слой. Даже при наличии значительных возмущений эпюра скоростей в пограничном слое близка к пря-мо1 , поэтому переход тепла через пограничный слой происходит в основном путем теплопроводности и, естественно, что количество передаваемого тепла пропорционально 8/А. Кроме того, из рис.1.9 видно, что поле скоростей по сечению канала имеет вид параболы, поэтому в турбулентном ядре потока не происходит мгновенного нагревания жидкости, и помимо переноса тепла за счет турбулентного перемешивания существует сопутствувщий процесс перехода тепла путем теплопроводности. Видимо, эти два фактора и определяют эффект теплообмена в тонком текущем слое. Разумеется, что эффект теплообмена может быть установлен только при одних температурных условиях и одной скоро -сти движения жидкости. Этот эффект легко установить, пользуясь уравнениями (Ш.17) и (111.19). Однако есть второй фактор, способствующий теплообмену в тонком слое. Из уравнения (Ш.17) видно, что чем меньше расстояние между стенками Л, тем короче длина канала,меньше поворотов и меньше гидравлические потери. Из уравнения (111.26) ясно, что основная ча сть напора расходуется на преодоление местных сопротивлений. Для трубы / = а ти зк =, следовательно,потеря напора по длине канала не зависит от расстояния между стенками. Но чем меньше Л, тем короче канал и меньше поворотов, меньше общая потеря напора. Этот вывод относится, только к поточным теплообменникам, в которых длина канала зависит от температурных условий. Толщина пограничного слоя зависит от / ъ ш. Эти два параметра и определяют размеры поточного теплообменника, что наглядно показано на рис.Ш.10. На нем приведены четыре расчетных варианта, отмеченных цифрами I, 2, 3, 4. Результаты расчета приведены в табл.1. [c.67]

Керреброк нашел, что наибольшее влияние омического тепловыделения происходит при низких значениях числа Маха и потоках с большим ускорением он нашел также, что джоулево тепловыделение ведет к уменьшению толщины пограничного слоя и препятствует переходу к стенке тепла, образовавшегося за счет вязкостной диссипации. В результате этого в пограничном слое образуются большие температурные перепады. С увеличением числа Маха при постоянном сечении потока коэффициент теплоотдачи увеличивается на порядок. Частично это увеличение обусловлено большими перепадами температур, частично —- ускорением течения вне пограничного слоя. Представленные автором результаты невозможно количественно характеризовать числом Гартмана, так как поле здесь переменно. Предполагается, что теплоотдача будет возрастать, однако степень ее роста в зависимости от числа Маха определяется моделью, которая была выбрана для описания, а также механизмом теплопроводности у электродов. [c.299]

Естественная конвекция носит всегда явно выраженный ламинарный характер. Однако, если поверхность нагрева имеет большую высоту, то поток нагретой жидкости или газа по мере удаления от нижней грани перестает быть спокойным и может стать турбулентным в некоторых случаях он может даже отделиться от стенки. Поэтому коэффициент теплоотдачи а не является постоянным на всем протяжении вертикальной плиты или трубки (фиг. 17). На кижней границе величина коэффициента теплоотдачи велика, по мере подъема по стенке а постепенно уменьшается, так как увеличивается толщина лам1Инарно перемещающегося вдоль стенки потока жидкости. Если пограничный слой становится турбулентным, то указанный коэффициент вновь повышается. Теоретически выведенное для местного коэффициента теплоотдачи а уравнение, правильность которого была проверена измерениями температурного и скоростного полей у вертикальной стенки, содержит в данном случае, по.лшмо разности температур А/, значение высоты плиты или поверхности Я [c.34]

И, наконец, при третьем режиме, рассматриваемом Уике, константа скорости становится настолько большой, что реакция существенно локализуется на внешней поверхности зерна, и, таким образом, массопередача через гидродинамический пограничный слой становится лимитирующим фактором. Температурный коэффициент наблюдаемой скорости реакции становится, следовательно, даже еще меньше и соответствует температурной зависимости отношения 0 х, где О — соответствующий коэффициент диффузии через пограничный слой, а х — его эффективная толщина. [c.43]

На конвективный теплообмен оказывает влияние область потока, прилегаюш,ая к поверхности твердого тела, так называемый пограничный слой. В случае конвективного теплообмена кроме динамического пограничного слоя, о котором говорилось в главе II, у поверхности обтекаемого твердого тела образуется также тепловой или температурный пограничный слой. В этом слое температура жидкости изменяется от ее значения и потоке до температуры жидкости у стенки, которую принимают равной температуре стенки. Толщины теплового и динамического пограничных слоев в общем случае различаются. [c.162]

Толщина температурного слоя может быть больше толщины динамического пограничного слоя. Поэтому после того, как будут вычислены прогоночные коэффициенты А/г,т 11 Вн,т ДЛЯ ВС6Х точек динамического слоя (т. е. ло всех М точках, где было уже вычислено /г), необходимо проверить условие гладкого соиряжеипя для Н [c.130]

Обозначим 1 — 0 = е, где в — заданное положительное число, по которому будем определять толщину температурного пограничного слоя. Функция erf 2 — монотонно убывающая. Поскольку с ростом Р константа й убывает, то корни уравнения (1.77) уменьшаются с ростом р (рис. 1.12). Это означает, что условная толщина температурного пограничного слоя в диффузорной части р Толигиня темпрпятуп слоя больше, чем в конфузорной. температур [c.43]