Трубы течение теплообмен

Рис. 3.22. Распределение температуры в круглой трубе при теплообмене в условиях полностью развитого турбулентного течения при числе Рейнольдса, равном 10 ООО, и нескольких значениях числа Прандтля (заимствовано ил работы [35]).

С. Теплообмен при ламинарном течении. Задачи, связанные с гидродинамикой и теплообменом при ламинарном течении, являлись предметом аналитических исследований в течение многих лет. В [1] собраны имеющиеся в литературе аналитические решения задач теплообмена при ламинарной вынужденной- конвекции жидкости в круглых и некруглых трубах при различных граничных условиях. Поэтому в последующих разделах представлены только наиболее интересные с инженерной точки зрения решения. [c.234]

Установившееся течение в цилиндрических трубах с теплообменом, коэффициент теплоотдачи [37] [c.165]

В достаточно длинную прямую полуограниченную круглую трубу, ось которой совпадает с осью Ох, втекает жидкость с температурой Го и стабилизированным пуазейлевским профилем скорости (4.18). Через наружную поверхность трубы происходит теплообмен по закону Ньютона с внешней средой, температура которой ф(лг) в общем случае может быть функцией аргумента х. Тогда определение температурного поля внутри трубы при стабилизированном течении тепловыделяющей жидкости сводится к решению следующей задачи [c.233]

Рис. 3. Сравнение результатов расчета по (41) с данными, полученными различными аа- Рис. 9. То же. что и иа рис 8 торами, по теплообмену при течении жидкостей в трубах

Конвективный перенос теплоты происходит вместе с переносом вещества при конвекции в газе и жидкости. При ламинарном течении жидкости по трубе и постоянной температуре стенки теплообмен аппроксимируется формулами (с1 и Г — диаметр и длина трубы) [c.261]

Теплообмен при турбулентном течении в круглых трубах. Рассмотрим турбулентное течение в круглой трубе с установившимся профилем скорости. [c.106]

Кроме вставок и насадок теплообмен в трубах можно интенсифицировать применением шероховатых поверхностей, накаткой упомянутых кольцевых канавок, изменением поперечного сечения трубы ее сжатием. В этом случае даже при ламинарном режиме течения теплоносителя теплоотдача в трубах на 20—100 % выше, чем в гладких трубах. [c.46]

Непрерывные технологические процессы химических и нефтехимических производств предполагают использование АВО при постоянных параметрах по температуре и давлению охлаждаемых или конденсируемых потоков. Для обеспечения стабильных параметров охлаждения применяют системы регулирования, увлажнения, комбинированные схемы охлаждения и пр. Однако такие параметры, как температура атмосферного воздуха t, объемная производительность вентилятора Ув и скорость охлаждающего воздуха Ууз, изменяются в течение различных периодов эксплуатации. Изменение t обусловлено годовыми, сезонными и суточными колебаниями температур. Величина Ууз при длительной эксплуатации изменяется в сторону уменьшения по мере увеличения аэродинамического сопротивления теплообменных секций. Опыт эксплуатации показывает, что плотные пылевые и волокнистые отложения на первых рядах труб по ходу охлаждающего воздуха и в глубине пучка могут приводить к снижению объемной производительности вентиляторов до 40%- Аналогичная картина наблюдается [c.50]

На рис. УП-З приведены конструкция приспособления и схемы его расположения при чистке вертикальных и горизонтальных теплообменников. С помощью этих приспособлений чистят также трубы других теплообменных аппаратов, в частности кожухотрубчатых с плавающей головкой и теплообменников типа труба в трубе . После механической чистки внутренние поверхности труб желательно в течение некоторого времени промывать горячей водой. [c.159]

Теплообмен при течении жидкости в трубе. Задача теплообмене между стенками трубы и текущей по тру- [c.125]

Коэффициент теплоотдачи прп конвективном теплообмене (охлаждение или нагревание) зависит как от условий обтекания стенки трубы жидкостью, так и от режима ее течения. Для жидкости, подаваемой в трубное пространство теплообменника, стремятся создать турбулентный режим за счет увеличения числа ходов. [c.149]

На рис. I показаны четыре основных типа расположения труб. Для заданного отношения шага к внешнему диаметру трубы использование расположения труб иод углами 30 или 60° позволяет разместить примерно на 15% больше труб, чем в случае расположения под углами 45 и 90°. Кроме того, при выборе угла между трубами необходимо учитывать влияние режима течения теплоносителя на теплообмен. Для однофазных теплоносителей при внешнем обтекании труб типичные углы приведены ниже, град [c.281]

Теплообмен в поперечном потоке определяется теми же факторами, что и при течении в трубах, но действие этих факторов здесь значительно осложнено. Во-первых, поперечное сечение, а следо- [c.110]

Принимая, что теплообменные элементы выполнены из труб диаметром 40 X 2,5 мм, скорость движения воды по трубам = = О,А м/сек, температуру воды на входе в холодильник = 15,0° С, температуру выходящей воды 2 = 80° С, определяем режим течения [c.281]

D. Течение сжимаемой жидкости в канале. Основные уравнения. Основной характеристикой сжимаемых тече-1ШЙ в трубах является изменение усредненной плотности в направлении потока. Такое изменение может быть обусловлено теплообменом и (или) высокой скоростью течения. Эффекты сжимаемости нужно учитывать в том случае, когда средняя скорость течения в трубе составляет более 30% скорости звука. [c.129]

Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на горизонтальных трубах конденсатора определяется толщиной пленки жидкости, покрывающей поверхности труб. На нее, в свою очередь, оказывает влияние скорость пара в межтрубном пространстве, так как пар сдувает конденсат. Кроме того, течение пленки конденсата при взаимодействии с турбулентным потоком пара становится также турбулентным. На толщину пленки оказывают влияние стекание конденсата с одной трубы на другую (стекание переохлажденных капель на расположенные ниже трубы ведет к дополнительному росту теплообменной поверхности) и другие факторы. В случае малых скоростей пара коэффициент теплоотдачи хорошо описывается соотношением (3.32). [c.248]

Рис. 10. Сравнение результатов, полученных в [55], по теплообмену при течении жидкости в коротких трубах с результатами, полученными из (9), (16) и (41)

В [30] проведен численный анализ турбулентного течения в трубах с идеализированными прямыми ребрами. Необходимые для модели турбулентности константы получены из экспериментальных данных по воздуху. Поскольку ожидается дальнейшее усовершенствование численных методов, можно будет рассчитывать теплообмен для более широкого класса геометрий и жидкостей без обращения к большим экспериментальным программам. [c.324]

Для того чтобы свободно ориентироваться в дальнейших обсуждениях, ниже приведено краткое описание типичных значений физических свойств полимеров, относящихся к задачам теплообмена. Затем перечислены важные безразмерные критерии, которые описывают качественно природу задач теплопереноса. Затем представлены характерные решения задач теплообмена соответственно с учетом и без учета нагрева вследствие внутреннего трения. Рассматриваемые задачи в большинстве своем ограничиваются течениями в каналах. В конце данного параграфа приведено описание влияния добавок небольших количеств полимеров на теплообмен в трубах или при турбулентном режиме течения. [c.328]

Конденсация паров происходит в объёме закрученного потока, а также на внутренней охлажденной поверхности труб или, как их еще называют, камер энергетического разделения. Процесс конденсации паров на охлаждаемой поверхности зависит от скорости перемещения пара к поверхности, от коэффициента конденсации (отношение числа конденсирующихся молекул к общему числу молекул этого вещества в потоке, достигающем поверхности конденсации) и скорости отвода тепла от охлаждаемой поверхности. Пленочная конденсация определяется термическим сопротивлением пленки жидкости, которая зависит от режима её течения и толщины. Конденсация паров сопровождается двумя процессами -теплообменом и массообменом. В нашем случае следовало учесть, что при переносе вещества с большей интенсивностью, чем интенсивность теплообмена, парциальное давление паров будет меньше давления, соответствующего насыщенному состоянию. Конденсация на охлаждаемой поверхности будет происходить, если её температура не превышает точку росы. [c.231]

Соколов В. Н-, Доманский И. В. и др. Гидравлическое сопротивление и теплообмен при восходящем течении газожидкостной смеси в вертикальных трубах.— Теор. основы хим. технол. , 1971, т. 5, с. 394—400. [c.210]

Рис. 3.14. Соотношения, характеризующие теплообмен при ламинарном режиме течения в трубе круглого сечения для трех граничных условий (7т , — средняя температура жидкости) [20].

Выбор конфигурации парогенератора. Если рассматривать приведенные Б табл. 12.1 параметры с точки зрения выбора надлежащей конфигурации парогенератора, то видно, что высокое давление в первичном контуре ведет к серьезным проблемам с точки зрения прочности конструкции. Поэтому чтобы противостоять высокому давлению, теплообменная поверхность должна быть трубчатого типа. Желательно также, чтобы жидкость с более высоким давлением находилась внутри труб во избежание их коробления под действием внешнего давления. К счастью, это требование совпадает с требованиями, выдвигаемыми необходимостью обеспечения интенсивного теплообмена. Коэффициент теплоотдачи в первичном контуре существенно увеличивается с ростом скорости воды, а максимальное значение коэффициента теплоотдачи при заданном перепаде давления имеет место при течении жидкости внутри прямых труб. В то же время коэффициент теплоотдачи к кипящей воде достаточно высок и почти не зависит от скорости воды. Значит, во вторичном контуре можно осуществить поперечное обтекание пучка труб с малыми скоростями без каких-либо неблагоприятных последствий. [c.234]

Ввиду того, что точное решение задачи о течении жидкости с теплообменом представляет большую сложность, так как приходится учитывать переменность температуры и вязкости жидкости но поперечному сечению и вдоль трубы, а также рассматривать тепловые потоки в разных сечениях трубы, пользуются для практических расчетов приближенной формулой для коэффициента потерь па трение, входящего в формулу (1.76), применяя вместо уравнения (1.77) [c.88]

Романенко С. В., Течение вязкого газа в цилиндрической трубе с теплообменом при наличии скачка ушлоинения. Журнал техн. физики, т. 25, 1ВЫ П. 6, 1955. [c.665]

Отличие зависимостей, полученных для различных значений отношения sId, можно объяснить характером обтекания труб. Как показали визуальные наблюдения, в плотном змеевике происходит турбули-зация течения пленки в кормовой части трубы, интенсифицирующая теплообмен. [c.45]

Теплоотдачу при конденсации пара, когда течение йленки конденсата в основном определяется динамическим воздействием со стороны парового потока, т. е. в условиях высоких скоростей пара и турбулентного режима течения конденсата на большей части длины трубы (за исключением начального участка), исследовали Бойко и Кружилин [36]. В результате теоретического исследования, основанного на аналогии Рейнольдса (аналогии между теплообменом и сопротивлением трения) авторы предложили полуэмпириче-скую формулу для расчета среднего коэффициента теплоотдачи [c.144]

Кинни и Сперроу [183] дали численное решение задачи о теплообмене при турбулентном течении парогазовой смеси внутри трубы с пористой стенкой. Результат этого решения был представлен [27] в форме зависимости вида (5.31) [c.167]

Во многих реально существующих теплообмен 1П1ках действительное течение оказывается частично перемешанным, хотя при наличии высоких ребер на трубах и при тесной упаковке труб эти ребра будут играть роль устройств, расслаивающих течение, и течение по своему характеру приблизится к неперемешанному. [c.57]

Известно, что аналогия между теплообменом и трением для шероховатых поверхностей при турбулентном течении зависит от типа шероховатости. Решение задачи для эквивалентной песочной шероховатости приведено в [21], Недавно появившаяся работа рассматривает поверхности, которые можно производить промышленным способом. В [22] коэффициенты теплоотдачи для труб с шероховатостью в виде квадратных повторяющихся ребер обобщены на основе корреляций для коэффициента трения с использованием функции подобия Никурадзе числа Рейноль- [c.323]

Показано, что вибрацня повер.хности улучшает теплообмен как прн ламинарном, так и при турбулентном режимах течения жидкостей в трубах [2]. Наибольшее увеличение коэффициентов теплоотдачи (до 200%) наблюдалось при ламинарном или переходном режиме течения в трубчатом теплообменнике с коицснтрическими трубами, внутренняя труба которо1о вибрировала в поперечном направлении и в прямоугольном канале с гибкой вибрирующей стороной. Сложность оборудования и относительно большие затраты энергии, ио-видимому, исключают этот метод из практического применения. [c.326]

Скрученные ленты распространены вследствие простоты применения в существующем теплообменном оборудовании. Они идеальны в приложении к горячим пятнам, так как короткая лента помогает решить задачу интенсификации теплообмена, оказывая небольшое воздействие на общее падение давления. Кривые кипения для недогретой жидкости, закрученной лентой, подобны кривым для труб без лент[36] однако с можно увеличить на 100% [37], как показано на рис. 5. Критические тепловые потоки для завихренного потока примерно в 2 раза выше, чем для прямолинейного течения, при одинаковой мощности прокачки через опытный участок. [c.425]

В кольцевом канале теплообменника труба в трубе часто возникает ламинарный или переходной режим течения теплоносителя. В этом случае формирование пограничного слоя по длине ребер оказывает существенное влияние на теплообмен и учитывается в расчетах коэффициентов теплоотдачи. Коэффициенты теплоотдачи при ламинарном или переходном режиме течения могут быть увеличены за счет разделения и перемешивания потока продольными ребрами на определенных интервалах длин. Ребра разделяют поток в радиальном направлении от основания до наружной кромки, которая вызывает закручивание теплоносителя и перетекание его в соседние радиальные каналы. Данный эффект перемешивания обычно учитывается при расчетах коэффициентов теплоотдачи введением длины участка неременшвания по аналогии с длиной участка стабилизации потока. Очевидно, это приводит к увеличению и перепаду давления. Оптимальная длина участка перемешивания 300—1000 мм. [c.19]

Поправочный коэффициент Е, необходимый для учета конкретной схемы течения теплоносителей вида организации потока, определен также в разд. 1.5, т. 1. Для чистого противотока и при наличии конденсации в одном из теплоносителей f=--l. Во всех других случаях / <1. Но при выборе конструкции теплообменника следует стремиться к тому, чтобы значенне Г было больше 0,75—0,8, так как в противном случае теплообменный аппарат может оказаться недостаточно эффективным. Если значения Р получаются слишком низкими, для обеспечения оптимальных характеристик в зависимости от конкретной ситуации необходимо либо увеличить число секций при последовательном соединении, либо изменить тин иучка труб, либо перейти на чистый противоток. [c.39]

Рассмотрение данных по работе теплообменни-хтруба в трубе термического Ново-Уфимско-показало, что передача в них тепла крекинг-остатка к сырью в течение цикла резко падает. Так, за 20 суток работы установки (с 27 августа по 16 сентября 1958 г.) подогрев сырья снизился с 187 до 113°. В другом случае при работе с 29 апреля по 26 мая 1958 г. температура подогрева сырья снизилась с 180 до [c.87]

Так, в газоохладителе элементного типа потери на входе Ар обусловлены внезапным расширением и поворотом потока газа потери на выходе Дрвых — поворотом и внезапным сужением (при входе в трубу) потока и трением в отводной трубе потери в теплообменной части Др о — входом в первый трубный пучок, потерями при течении в нем, выходом из этого пучка, входом во второй трубный пучок, потерями при течении в нем и выходом из него. [c.261]

В компактных теплообменниках, использующих в качестве теплоносителя воздух при атмосферном давлении, ввиду малых гидравлических радиусов проходных сечений для воздуха и ограничений по мощности, затрачиваемой на прокачку, рабочий диапазон чисел Рейнольдса составляет 1000 ч- 5000. Другими словами, рабочая область — это переходная область от ламинарного течения к турбулентному. При работе в этой области лyчuJe всего выбирать такую геометрию теплообменной матрицы, которая вызывала бы некоторую турбулентность потока при малых числах Рейнольдса. Кривые рис. 11.7 свидетельствуют о том, что при использовании матрицы из сплющенных труб с рифлеными ребрами (поверхность № 9,68 — 0,870) нерегулярности геометрии вызывают в потоке воздуха турбулентность, достаточную для улучшения коэффициента теплоотдачи при числах Рейнольдса вплоть до 500, при которых коэффициенты теплоотдачи для плоских и рифленых ребер становятся одинаковыми (хотя фактор трения все еще несколько выше для рифленых ребер). Заметим также, что наклон кривых для фактора трения на рис. 11.7 становится более крутым прп числах Рейнольдса, меньших примерно 2000. Это означает, что хотя течение преимущественно является турбулентным, ламинарный подслой в пограничном слое утолщается по сравнению с развитым турбулентным течением. [c.214]

Общий подход к проектированию радиаторов типа NaK — воздух для опытных систем с реактором, предназначенным для авиации, весьма близок к принципу проектирования теплообменника типа расплавленная соль — NaK, рассмотренному в предшествующем разделе. Специфические проблемы, характерные для радиатора типа NaK — воздух, частично обусловлены значительно большими разностями температур между двумя теплоносителями, особенно на входе воздуха, и частично большим различием в значениях коэффициентов теплоотдачи, что требует развития теплообменной поверхности с воздушной стороны. Было проведено сравнение характеристик многих типов теплообменных матриц, которые могли быть использованы в данных целях. Результаты этого сравнения довольно сложно привести в настоящей главе. Был рассмотрен широкий диапазон диаметров труб и их шагов, шагов ребер и в каждом случае оценивались характеристики матрицы. Основными критериями при оценке являлись вес, объем, число соединений труб с коллектором, перепады давлений как со стороны NaK, так и с воздушной стороны, необходимые для обеспечения достаточно эффективного теплообмена при заданных скоростях течения обоих рабочих тел. Здесь достаточно сказать, что из рассматривавшихся четырех основных конфигураций матриц была выбрана представленная па рис. 14.12 комбинация круглых труб с плоскими ребрами. Эта матрица дает наилучшие характеристики агрегата в целом. Кроме того, она и в других от1юшениях (именно, в смысле эффективности теплообмена, технологичности li изготовлении, веса и способности противостоять термическим напряжегшям) [c.281]