Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Пограничный теплопередача при ламинарном

    Число Прандтля в опытах не изменялось, но было сочтено целесообразным ввести степень 2/3 при числе г, что позволяет приближенно распространить полученные результаты на сравнительно узкую область значений критерия Прандтля, характерную для газов. Значительное число рассмотренных поверхностей состоит из множества прерывистых ребер с ламинарным пограничным слоем по крайней мере на большей части поверхности. Аналитические решения для теплопередачи при наличии ламинарного пограничного слоя указывают, что в диапазоне чисел Прандтля 0,5— 15 оно входит в уравнение приблизительно в степени 2/3. Известные аналитические решения для турбулентного движения газа внутри трубок дают основания считать, что показатель степени при числе Прандтля целесообразнее принимать равным /г тем не менее для единообразия обработки результатов значение степени /з было сохранено, что могло привести лишь к небольшим ошибкам при значениях критерия Прандтля 0,5—1,0. [c.15]


    Были проведены расчеты для участка, на котором одновременно происходит тепловая и гидродинамическая стабилизация турбулентного потока в трубе. Однако, по мнению авторов, такие решения имеют весьма ограниченную область применения и могут привести к ошибкам. Если труба имеет плавный вход, то возникает тенденция к развитию ламинарного пограничного слоя с последующим переходом к турбулентному течению, причем характеристики теплообмена в этом случае совершенно отличны от тех, которые существуют при формировании турбулентного пограничного слоя сразу же у входа в трубу, как это и принимается во всех подобных решениях. Если во входном сечении кромка трубы острая, то это вызывает отрыв пограничного слоя на входном участке и развитие турбулентности, определяющей значительно большую интенсивность теплопередачи на входном участке, чем это следует из решений, основанных на предположении о развитии турбулентного пограничного слоя. В гл. 7 приведены характеристики, основанные на экспериментальных данных для нескольких типов труб, имеющих острую входную кромку можно полагать, что эти данные гораздо точнее и полезнее при расчете теплообменников, чем имеющиеся аналитические решения. [c.88]

    Перенос тепла в области перехода. Наиболее важным для практики результатом процесса перехода является повышение интенсивности теплопереноса по сравнению со стационарным ламинарным течением. На рис. 11.4.6 в качестве примера показано, как возрастают локальные характеристики теплопередачи при изменении режима течения от ламинарного до полностью турбулентного. Эти данные заимствованы из работы [127], где они получены при исследовании течения воды около вертикальной поверхности, нагреваемой тепловым потоком постоянной плотности. Увеличение локального коэффициента теплопередачи сопровождается соответствующим уменьшением локальной температуры поверхности по сравнению с ее значением при ламинарном режиме Течения. Данные рис. 11.4.6 соответствуют пяти значениям теплового потока видно, что с его увеличением область перехода смещается вперед, а отклонение чисел Нуссельта Ына- от значений для ламинарного пограничного слоя возрастает. Зависимости, характерные для полностью развитого турбулентного течения, устанавливаются далеко вниз по потоку. Результаты измерений хорошо согласуются с корреляционными зависимостями [153]. [c.46]

    Результаты исследования перехода [74] с экспериментальными данными по интенсивности теплопередачи в воде [153] позволили обнаружить существование дополнительных стадий релаксации течения после завершения процесса перехода, описанного в разд. 11.4 и 11.5. В конце области перехода коэффициенты перемежаемости температуры и скорости становятся равными единице во всем пограничном слое, кроме его внешней области, где происходит захват окружающей жидкости. Однако экспериментальные данные [153] показывают, что локальный коэффициент теплопередачи продолжает быстро возрастать и после разрушения ламинарного течения, затем это увеличение кх прекращается, после чего наблюдается уменьшение интенсивности теплопередачи подобно тому, как это происходит в ламинарном пограничном слое. [c.58]


    Пограничный слой, возникающий при естественной конвекции вблизи полубесконечной вертикальной пластины конечной толщины, рассматривался в работе [42]. Предполагалось, что в пластине имеются произвольным образом распределенные источники тепла, причем выделяемая ими энергия рассеивается в жидкости за счет ламинарной естественной конвекции в установившемся режиме. Используя преобразование Фурье для уравнений теплопроводности и метод разложения в ряд для уравнений пограничного слоя, авторы работы [42] построили распределения температуры и теплового потока в пластине. Проведено исследование ламинарной естественной конвекции около конического, обращенного вершиной вниз ребра [54]. При этом процесс теплопроводности в ребре считался одномерным, а для описания течения использовались приближения типа пограничного слоя, что позволило получить соответствующие профили скоростей и температур. Исследовались течение около вертикальной пластины конечной толщины при постоянном тепловом потоке на ее поверхности и условия кондуктивной теплопередачи в пластине. Геометрическая схема этого случая представлена на рис. 17.5.1, в. Условие постоянства теплового потока приводит к появлению поперечного температурного градиента при у = О, который и обусловливает развитие процесса теплопроводности внутри пластины. [c.480]

    В настоящее время известны несколько теорий механизма массопередачи из одной фазы в другую через межфазную поверхность. Наиболее давней является теория двух пограничных пленок, которая утверждает, что массопередача сводится к молекулярной диффузии через ламинарные пленки жидкости, образующиеся по обе стороны межфазной поверхности (наподобие пристенных пленок Прандтля, известных из теории теплопередачи). Оказывается, такая модель процесса не соответствует действительному ходу явлений в дисперсных системах. В этих системах существование ламинарной пленки на стороне сплошной фазы сомнительно. [c.291]

    Значительное количество рассмотренных поверхностей состоит из множества прерывистых ребер с ламинарным пограничным слоем на большей части поверхности. Аналитические решения для теплопередачи при наличии ламинарного пограничного слоя указывают, что в диапазоне чисел [c.563]

    Эти величины растут с увеличением (1 и мало зависят от теплопроводности материала элементов слоя и среды, занимающей объем между элементами. Величина пристенного коэффициента теплопередачи оценивается авторами из предположения, что за каждой точкой контакта элемента слоя со стенкой аппарата возникает ламинарный пограничный слой, который срывается у набегания струи на следующую точку контакта элемента со стенкой. В этом случае в соответствии с расчетами Польгаузена [67] по теплопередаче к плоскости с ламинарным подслоем [c.367]

    Аналогичные уравнения для теплопередачи при движении в трубах проинтегрировал Рейнольдс, пренебрегая ламинарной пленкой, всегда имеющейся у стенки трубы. Прандтль и Тейлор позднее внесли поправку, учитывающую наличие этой пленки, а Карман учел также наличие буферной или переходной зоны между пограничным ламинарным с.яо-ем и турбулентным ядром потока. Для этой цели величина Sv определялась путем подстановки данных Никурадзе -по распределению скоростей в уравнения (13) и (14), которые после этого интегрировались при допущении, что Применение этих результатов к массопередаче подробно рассмотрено Шервудом" 50- 53. [c.72]

    При турбулентном движении благодаря поперечным пульсациям скорости перенос тепла к стенкам происходит как за счет теплопроводности жидкости, так и за счет конвекции, за исключением лишь весьма тонкого пограничного слоя, где, как и при ламинарном движении, осуществляется лишь теплопередача теплопроводностью. В результате коэффициент теплоотдачи к стенке при турбулентном движении оказывается значительно выше, чем при ламинарном. [c.26]

    Эффективность дисковых насадок возрастает с уменьшением высоты дисков, однако тонкие диски не технологичны в изготовлении и неудобны при монтаже регенераторов, поэтому следует идти на увеличение высоты. Возникающее вследствие этого уменьшение коэффициента теплоотдачи необходимо компенсировать наличием продольных прорезей в лентах, с тем чтобы в этих местах организовать срыв ламинарного пограничного слоя и тем самым интенсифицировать теплопередачу. Выяснилось, что оптимальное расстояние между прорезями по высоте диска составляете—10 Дальнейшее уменьшение этого расстояния, т. е. увеличение количества прорезей, не приводит к интенсификации теплообмена. [c.164]

    Точнее, так называемый пограничный слой представляет собой ламинарно текущую пленку жидкости. В ламинарном потоке на теплообмен конвекцией значительно влияет процесс теплопроводности в движущейся жидкости. Считают, что теплопередача через ламинарный слой возможна только теплопроводностью. Прим. ред. [c.38]


    По характеру ламинарного потока, в котором пути частичек параллельны, видно, что здесь нет конвекции в направлении стенок. Движение тепла к стенке может происходить только путем теплопроводности, однако с большим трудом. Перенос тепла (конвекция) все же наблюдается, но в направлении, параллельном стенке. Этот факт имеет известное значение для теплопередачи. Температурное поле будет оптимальным. Интенсивное движение тепла к стенке происходит в турбулентном потоке, ко и в этом случае оно встречает некоторые дополнительные сопротивления. Согласно теории пограничного слоя, предложенной Прандтлем и обоснованной математически, у стенки всегда есть слой, в котором теплоноситель имеет ламинарное движение. В пределах этого пограничного слоя скорости направлены параллельно стенке, постепенно уменьшаются, приближаясь к ней, и падают до нуля. Это явление сопутствует любому турбулентному потоку. [c.133]

    В левой частй уравнений (11.54) и (11.55) находится аналог критерия Нуссельта, в котором линейному размеру отвечает выражение это выражение можно считать масштабом толщины пограничного слоя жидкости [285]. В правую часть уравнений входит отношение скорости ю . или ю к выражению (Vя gУl , которое можно полагать масштабом скорости движения жидкости в пограничном слое. Уравнения (11.54) и (11.55) подтверждают предположение о том, что основное сопротивление теплопередаче от поверхностей, погруженных в газожидкостный лой, составляет ламинарный пограничный слой жидкости у поверхности теплообменника. [c.119]

    Ф л ю г г е - Л о т ц И. Разностный метод расчета ламинарного сжимаемого пограничного слоя.— В кн. Проблема пограничного слоя н вопросы теплопередачи.— М.— Л. Госэнергопздат, [c.241]

    Lin F. N., hao В. Т., J. Heat Transfer, 100, 160 (1978). [Имеется перевод Лин, Чжао. Применимость разложения в ряды для расчета теплообмена в ламинарном пограничном слое при свободной конвекции. — Труды амер. о-ва инж-мех., сер. С, Теплопередача, 1978, № 1, с. 174.] [c.329]

    Lin F. N., hern S. Y., J. Heat Transfer, 103, 819 (1981). [Имеется перевод Лин, Черн. Теплоотдача в пограничном слое на неизотермической поверхности в условиях ламинарной свободной конвекции. — Труды амер. о-ва инж.-мех., сер. С, Теплопередача, 1981, № 4, с. 242.] [c.329]

    Liu V. K., Shih T. М., I. Heat Transfer, 102, 724 (1980). [Имеется перевод Лю, Ши. Ламинарные диффузионные пламена в пограничном слое со смешанной конвекцией и несерым излучением.—Труды амер. о-ва инж.-мех., сер. С, Теплопередача, 1980, № 4, с, 145.] [c.430]

    Обтекание пластинки с теплообменом и без теплообмена изучалось также для чисел М до 10 и л = 0,76 [54], для М до 3,16 при Рг = 0,733 и и = 0,768 [53], при Рг = = 0,725 и п=1,5 1,0 0,75 0,5[48], при Рг=1 и произвольном п и при произвольных числах Рг и п = 1 [56], при Рг = 0,7б и и = 0,89 [57], при Рг = 0,75 и зависимости вязкости от температуры по Сэзерленду [58[. Особенный интерес представляют результаты работ [59, 60]. В первой из них данные для трения и теплоотдачи получены с учетом действительного изменения свойств воздуха от температуры для широкого диапазона чисел М от 1 до 20. Во второй работе расчеты трения и теплопередачи по уравнениям газодинамического пограничного ламинарного слоя проведены при помощи счетных машин для решения дифференциальных уравнений. Расчеты охватывают числа М от 1 до 20 с учетом изменения с температурой вязкости, числа Рг и других п араметров воздуха на основе экспериментальных данных до 1000° К и при температурах от 1000 до 1700°К, — на основе расчетов по кинетической теории газов. В области высоких температур воздух предполагался диссоциированным, исходя из чего учитывалось и влияние диссоциации на изменение свойств воздуха с температурой. Результаты подобного рода расчетов даны в виде таблиц и графиков. Из них видно, что при больших [c.265]

    Уравнение (V, 62) исследовалось рядом авторов [6] в связи с теорией теплопередачи в ламинарном пограничном слое. Соответствующую задачу для диффузии с химической реакцией на поверхности рассмотрели Левич и Меиман [1,10] и Шамбре и Акривос [c.243]

    Конки и Савич [56] изучали влияние осцилляции поверхности раздела капля — газ на теплопередачу при этом они использовали профиль скорости Польгаузе-на для ламинарного пограничного слоя. Эти исследователи показали, что число Стантона равно [c.173]

    Ламинарное течение. Эйкен решил эту задачу для более простого в математическом отношении, но реже встречающегося на практике случая ламинарного течения параллельно поверхности электрода. Нужно отметить, что значительно раньше Польхаузен решил математически эквивалентную задачу для процесса теплопередачи. Формула Эйкена была уточнена Левичем на основе результатов работы Кармана . При этом оказалось, что толщина пограничного диффузионного слоя для плоской поверхности электрода дается уравнением, эквивалентным уравнению Польхаузена [c.217]

    Часто теплообменную аппаратуру, рассчитанную на определенные среды, используют для других сред не всегда учитывают тот факт, что коэффициент теплоотдачи между стенкой и теплоносителем снижается с уменьшением вязкости, теплопроводности, плотности и теплоемкости теплоносителя иногда не принимается во внимание изменение температуры, приводящее, в свою очередь, к изменению физических свойств теплоносителя и соответственно коэффициента теплопередачи. Допускаются ошибки при расчете скоростей теплоносителей. Снижение скорости теплоносителя приводит к ламинарному движению пограничного слоя, повышению теплового сопротивления потока и резкому снижению коэффициента теплоотдачи. Не всегда правильно выбираются конфигурации и размеры теплообменной аппаратуры, существенно изменяющие формы поверхности теплопередачи. При выборе или замене теплообменной аппаратуры должны учитываться, кроме величины поверхности теплопереда- [c.181]

    В пограничном слое у стенки аппарата интенсивность этих конвекционных потоков должна естественно уменьшаться. Пограничный слой у стенки трубы должен быть в значительной части поверхности ламинарным. Кроме того, количество точек контакта на единицу поверхности между зернами и стенкой аппарата значительно меньше, чем между зернами соседних в радиальном направлении рядов (см. раздел 1.2), что также должно привести к повышению сопротивления теплопереносу у стенок аппарата в области малых значений Reg, где теплопроводность в значительной мере определяется переносом через твердую фазу и величиной контактов между зернами. Следует отметить, что на неизбежность наличия пленочного сопротивления при теплопередаче из аппаратов с зернистым слоем при движении в нем газа не обращалось надлежащего внимания. В значительной части работ, посвященных анализу теп-лоиерехода в зернистом слое, тепловое сопротивление было отнесено к переносу тепла из ядра газового потока к стенкам при бес- [c.366]

    В качестве примеров специально выбраны две задачи, которые не имеют аналогии с теплопередачей. В примере 18-4 рассмотрен неустановившийся процесс испарения жидкости в многокомпонентную смесь это приводит к анализу эффекта массодиффузии . В примере 18-5 показано, как толщина диффузионного пограничного слоя зависит от положения описываемой области и свойств жидкости в системе, где перенос массы сопровождается гомогенной реакцией. Б следующем разделе обсужден расчет профилей скорости, температуры и концентраций в потоке, движущемся ламинарно вдоль пластины, при высоких скоростях массопередачи на ее поверхности. [c.532]

    Переход от механизма теплопередачи в кипящем слое [7, 25, 32, 41] к рабочей теории для вычисления значений коэф фициентов теплопередачи предложен Левеншпилем и Уатсс ном [28]. В соответствии с основными положениями теории пограничного слоя [6] область сопротивления переходу тепла от движущегося потока к окружающей стейке локализуется в тонкой ламинарной пленке, находящейся у стенки. В кипящем слое эта пленка уменьшается из-за непрерывного движения частиц. Толщина эквивалентной ламинарной пленки, которой определяется [c.33]

    Гранулирование из расплавов является одним из важнейших процессов в схеме получения гранулированных удобрений. Правильная организация этого процесса должна опираться на знание закономерностей полета гранул в башне, теплообмена их с охлаждающим потоком и теплопередачи в них с учетом кристаллизации и модификационных переходов. Известно, что при гранулировании проис.чодит распад струй на капли, которые при охлаждении затвердевают и формируются в гранулы. Траектория полета гранул подробно рассмотрена М. Е. Ивановым с соавторами . При расчете траектории полета следует учитывать наличие трех режимов обтекания гранул чисто вязкостного стоксовского обтекания при Ке = 1—-2, переходного при 2 < Ке < 500 и, наконец, турбулентного обтекания с ламинарным пограничным слоем при Ке > 500. Основой теплового расчета должно являться решение вопроса о нестационарной теплопроводности гранулы в ходе ее кристаллизации и модификационных превращений со временем. С.хематично процесс происходит следующим образом. В полете капля (гранула) через свою наружную поверхность отдает тепло охлаждающему потоку (конвективный теплообмен). При этом на поверхности начинается охлаждение и кристаллизация плава, при достижении температуры кристаллизации происходит образование твердой корочки, которая во время полета гранулы все увеличивается. Происходит движение фронта кристаллизации внутрь гранулы по радиусу с соответствующим выделением тепла кристаллизации. При достижении на поверхности гранулы температуры следующего модификационного перехо- [c.181]

    В случае цилиндров очень большой длины влияние отношения L/D будет настолько малым, что им можно пренебречь. Так как явление теплопередачи происходит, главным образом, в пограничном (ламинарном) слое непосредственно у по-тАБлицА 8-3 всрхности твердого тела, то физические Коэффициент С и показатель п свойства жидкости, входящие в выра-в зависимости от пределов жение критериев Nu, Re, Рг, необходи-критерия Рейнольдса относить к температуре этого слоя [c.412]

    Впервомслучае наибольший эффект теплопередачи достигается при поперечном омывании пучка труб, расположенных в шахматном порядке. При этом если критерий Рейнольдса Ке = 120... 1000, в межтрубном пространстве создается устойчивый турбулентный режим движения, а ламинарный пограничный слой теплоносителя сохраняется лишь на небольшом участке поверхности труб. [c.149]


Смотреть страницы где упоминается термин Пограничный теплопередача при ламинарном: [c.112]    [c.44]    [c.407]    [c.176]    [c.327]    [c.670]    [c.347]    [c.498]    [c.338]    [c.176]    [c.327]    [c.670]    [c.498]    [c.38]    [c.10]    [c.46]   
Гидродинамика, теплообмен и массообмен (1966) -- [ c.0 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Теплопередача



© 2025 chem21.info Реклама на сайте