Теплопередача конвекцией, Теплопроводность

Охлаждение или нагревание могут осуществляться с помощью одного из способов теплопередачи конвекции, теплопроводности или излучения. Для регулирования температуры производят перемешивание холодной и горячей сред. Теплообмен происходит при соприкосновении холодных материалов с горячими. Реакторы и камеры сгорания теряют тепло при непосредственной передаче его путем излучения окружающему воздуху или твердым телам, являющимся хорошими приемниками лучистой энергии. Часто нагревание движущихся тканей или металлических предметов производится путем прямого индукционного электронагрева. Все материалы обладают теплоемкостью и теплопроводностью. Кроме того, между холодными или горячими твердыми телами, жидкостями и газами, сосудами, конвейерами и трубопроводами, в которых они содержатся или по которым они движутся, происходит теплообмен. [c.12]

Д) С 5 —тепловые потери в окружающую среду, которые вызываются теплопроводностью стенок аппарата, переходом тепловой энергии в лучистую и конвекцией. В основе подсчетов величины Qs лежат законы теплопередачи. Учение о теплопередаче составляет обширную область знания, которая при современном ее состоянии дает достаточно точные методы вычисления тепло-потерь. В большинстве случаев основные теплопотери в произ-водственных процессах происходят за счет теплопроводности стенок аппарата. Эти потери тепла подсчитываются по уравнениям [c.86]

Механизм теплопередачи при прохождении газа через слой твердых частиц может включать следующие стадии теплопроводность между частицами теплопроводность газа конвекция к стенке сосуда конвекция к поверхности частиц. [c.269]

Динамического и химического подобия обычно нельзя достигнуть одновременно например, если остается постоянным время реакции, то число Рейнольдса, в которое входит линейная или массовая скорость, изменяется. В гетерогенных каталитических процессах полное подобие может быть достигнуто при изменении размера частиц катализатора и его активности. Если теплопередача осуществляется теплопроводностью или конвекцией, размер частиц должен быть пропорционален диаметру сосуда, а активность катализатора должна меняться обратно пропорционально квадрату диаметра реактора оба условия очень тяжелы и обычно невыполнимы. Часто имеют значение только некоторые из факторов, влияющих на реакцию, так что существенным будет равенство только тех безразмерных комплексов, в которые они входят. Например, если скоростью диффузии определяется процесс в гетерогенном реакторе, то рассмотрение одного динамического подобия будет достаточным для выяснения условий моделирования. [c.341]

Величину коэффициента А в среднем можно принять равной 2,1. Коэффициент теплопередачи аг имеет единицу измерения Вт/(м К). В качестве тепловой изоляции используют синтетические и минеральные материалы, имеюш,1 е пористую структуру с замкнутыми мелкими порами, в которых исключается теплопередача конвекцией. Как известно, тонкие слои воздуха являются хорошей изоляцией при толщинах, исключающих возникновение свободной конвекции. Такие пористые материалы имеют весьма малые значения коэффициента теплопроводности, что позволяет при определенной толщине слоя изоляции (обычно до 150 мм) и ее конструкции получить большую величину термического сопротивления стенки. [c.174]

Рис. П1-6. Распределение температур при теплопередаче конвекцией и теплопроводностью между жидкостями, разделенными твердой стенкой.

С помощью высокого вакуума может быть получена эффективная теплоизоляция, исключающая два существенных способа теплопередачи конвекцию и перенос тепла за счет теплопроводности. Теплопередача через пространство с высоким вакуумом определяется главным образом излучением, переносом тепла остаточными газами и теплопроводностью опорных элементов конструкции [6, 119]. [c.106]

Наиболее важное специфическое свойство жидкого свинца, обеспечивающее высокую теплопередачу конвекцией, заключается в том, что теплопроводность его в [c.120]

Преимущества оптических методов в экспериментах по измерению теплопередачи путем теплопроводности и конвекции в случае, когда несущественно влияние излучения, проявляются при использовании перечисленных в табл. 5 рабочих сред. Экспериментальные результаты можно выразить через безразмерные комплексы (Ми, Ог, Рг). Газы практически прозрачны для теплового излучения. Коэффициенты поглощения перечисленных в табл. 5 жидкостей столь велики, что даже практически неразличимая тонкая пленка может поглотить все тепловое излучение стенки. Все другие жидкости, перечисленные в табл. 4, имеют средние коэффициенты поглощения, поэтому при их использовании необходимо учитывать излучение. [c.163]

Различают три вида теплообмена теплопроводность, теплопередача конвекцией и лучистый теплообмен. [c.158]

В процессах промышленной сушки передача тепла осуществляется путем конвекции, теплопроводности или лучеиспускания. Промышленные сушилки различаются в основном по применяемым методам теплопередачи (см. раздел Классификация сушилок , стр. 513 . Однако независимо от метода теплопередачи поток тепла должен прийти в соприкосновение с внешней поверхностью, а затем проникнуть внутрь твердого материала. Исключение составляет сушка токами высокой частоты, когда тепло генерируется внутри твердого материала и создает там более высокую температуру, [c.500]

Движение водяных паров через покровный слой сухого сланца в период сушки усиливает теплопередачу конвекцией внутри куска, в результате чего эффективная теплопроводность сланца [c.57]

В производственных условиях жидкость или газ движутся по трубе большей частью неспокойно, отдельные струйки их перемешиваются друг с другом. Такое движение называется вихревым, или турбулентным. При вихревом движении горячие слои жидкости или газа энергично перемешиваются с более холодными и быстро отдают им свое тепло. Этот способ передачи тепла называется конвекцией и легко осуществляется при создании больших скоростей протекания по трубам нагревающей и нагреваемой сред. Способ теплопередачи конвекцией в промышленных условиях предпочитается первому способу (теплопроводности). [c.37]

Теплопередача через такую прослойку отличается большой сложностью. В этом случае в прослойке будут иметь место конвекция, теплопроводность и излучение. Для облегчения задачи сложный процесс теплопередачи через воздушную прослойку рассматривают как передачу теплопроводностью, вводя некоторый эквивалентный коэффициент теплопроводности Я,э. Тогда для прослойки можно записать [c.42]

Косвенный нагрев по механизму теплопередачи обусловлен теплопроводностью, конвекцией и излучением. При этом источником тепла является внешнее нагревательное устройство. [c.38]

Наиболее важное специфическое свойство жидкого свинца, обеспечивающее высокую теплопередачу конвекцией, заключается в том, что теплопроводность его в 13,69/0,338=41,1 раза больше теплопроводности солевого расплава, а теплоемкость меньше в 8—10 раз. Поэтому прн одинаковых значениях числа Нуссельта коэффициенты конвективной теплоотдачи у свинца будут примерно в 41 раз больше, чем у солевого расплава. [c.150]

Критерий Нуссельта отражает степень увеличения интенсивности теплообмена при конвекции по сравнению с интенсивностью теплопередачи чистой теплопроводностью в покоящейся среде. В некоторых расчетных уравнениях коэффициент теплоотдачи встречается в виде критерия Стантона St, который представляет собой комбинацию критериев Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля [c.131]

Это расхождение может быть объяснено неравномерным распределением температуры в реакционной массе, вызванным плохой теплопроводностью носителя. При отгонке в токе азота температура выравнивается в результате теплопередачи конвекцией. [c.80]

Теплопередача через какую-либо стенку от более нагретого теплоносителя к другому, более холодному теплоносителю, является относительно сложным явлением. Если взять, например, трубный пучок испарителя, который обогревается дымовыми газами, то налицо имеется три элементарных способа передачи тепла, которые рассматриваются в качестве основных. Тепло дымовых газов передается к трубкам пучка посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Через стенки трубок тепло передается только посредством теплопроводности, а от внутренней поверхности трубки- к [c.19]

Обычно в технике приходится иметь дело со сложными случаями теплопередачи, осуществляемой и конвекцией, и теплопроводностью. К ним относится теплообмен между средами через разделяющую их перегородку. [c.38]

Теплопередача от твердого вещества к жидкости будет происходить за счет теплопроводности, а также посредством конвекции и радиации. [c.242]

Теплопередача конвекцией предполагает наличие (перемещающегося вещества, следовательно, она возможна только между телом и текучим веществом. Под текучим веществом следует понимать жидкость, газы и пары. При нагреве твердого и текучего вещества происходит обмен тепла между более нагретыми, т. е. бы-стродвижущимися молекулами, и более холодными. Как в твердом теле, так и в текучем веществе передача тепла производится теплопроводностью. Однако это явление в текучем веществе протекает значительно более интенсивно благодаря тому, что частицы вещества в данном случае являются свободно движущимися. Слои текучего вещества, которые прилегают непосредственно к нагретому твердому телу, нагреваются, благодаря чему они становятся более легкими. Нагретые частицы начинают двигаться, подымаются и не только освобождают место у поверхности твердого тела новым, более холодным частицам, но и переносят с собой тепло в более холодные слои текучего вещества и там его передают дальще. При этом безразлично, происходит ли движение текучего вещества у поверхности нагрева в результате разности температур и, следовательно, удельных весов жидкости (естественная конвекция) или в результате искусственно вызванного и поддерживаемого фактора (искусственная или вынужденная конвекция). Вполне очевидно, что указанные рассуждения применимы как для процесса нагрева, так и для процесса охлаждения. Оба случая имеют одинаковое техническое значение в обоих случаях закономерности конвективного теплообмена оказывают решающее влияние на механизм теплопередачи. Не зная их, нельзя рассчитать количество передаваемого тепла. [c.28]

Интенсивность теплопередачи конвекцией зависит от скорости смывания частиц газом, т. е. теоретически она могла бы быть одинаковой для стационарного и кипящего слоев (при одних и тех же относительных скоростях потока), но в состоянии псевдоожиження частицы находятся в более благоприятных условиях контакта с газовым потокол , который распределяется более равномерно. Кроме того, большое значение приобретает перенос тепла посредством теплопроводности кипя-щих> твердых частиц для частиц неподвижного слоя (особенно пористых) этот фактор очень мал. [c.77]

Естественная конвекция газов возникает из-за наличия температурного градиента по высоте слоя. Роль конвекции в осуществлении передачи тепла через кокс невелика, но она сильно увеличивается в случае продувки через слой кокса газа. Поэтому при промышленном оформлении процесса нагрева кокса через стенку предложение [138] о подаче газа в слой кокса для интенсификации обессеривания является полезным и с точки зрения улучшения теплопередачи. Контактная теплопроводность, как показали исследования различных авторов, также не оказывает значительного влияния на коэффициент теплопередачи. Передача тепла через газовую прослойку существенно улучщается при нагреве вещества (особенно при температурах выше 700 °С). [c.262]

Псевдоожиженный слой характеризуется высокой интенсивностью перемешивания частиц и значительной теплопередачей от слоя к газу или наоборот. Интенсивность теплопередачи конвекцией зависит от скорости омывания твердых частиц газом, т. е. теоретически она могла бы быть одинаковой для стационарного и псевдоожиженного слоев (при одной и той же относительной скорости потока), но состояние псевдоожижения более благоприятно для контакта частиц с газовым потоком, который распределяется более равномерно. Кроме того, большое значение приобретает перенос тепла за счет теплопроводности псевдоожнженных твердых частиц для частиц неподвижного слоя, особенно пористых, этот фактор очень мал. В итоге коэффициент теплопередачи в псевдоожиженном слое весьма значителен — он составляет от 1047 до 1673 кДж/(м2.ч-К), т. е. 250—400 ккал/(м -ч-°С). [c.31]

Для упрощения приближенных производственных расчетов печей часто применяют коэффициент теплового напряжения Е, представляющий произведение общего коэффициента теплопередачи радиацией, конвекцией, теплопроводностью па разность температур горячей среды и подогреваемого рхефтепродукга [c.125]

Учитывая большое разнообразие видов переноса в процессах тепломассообмена (перенос энергии, количества движения, вещества, энергии турбулентных вихрей) и само разнообразие механизмов переноса энергии (электромагнитное излучение, конвекция, теплопроводность, контактная теплопередача), для выработки единых подходов и упрощения построения математических моделей целесообразно применить положения обобщенного термодинамического подхода, в общих чертах сформулированного в работах Б. Н. Петрова [5.31]. Для обьектов с сосредоточенными параметрами развитие этого метода проведено в работах В. Б. Яковлева [5.32]. Применительно к объектам с распределенными параметрами принципы обобщенного термодинамического подхода сформулированы В. Г. Лисиенко [5.22]. При таком подходе удается найти общность в написании основных уравнений для моделей различных видов переноса вещества и энергии, основываясь на известном принципе аналогии. Тем самым существенно облегчается и ускоряется процедура поиска технологии и структуры математических моделей самых различных процессов, и особенно создаются предпосылки для создания одного из самых современных методов расчета процессов тепломассообмена — динамического зонально-узлового метода (ДЗУ-метода), в котором органически сочетается детализированное моделирование в динамике всех видов теплопереноса с синхронным расчетом газодинамики процессов (см. п. 5.5). [c.411]

Скорость сушки ошределяется в основном скоростью подвода тепловой энергии, причем различают два принципиальных типа подвода — поверхностный нагрев и внутренний нагрев. При поверхностном нагреве используют теплопередачу от внешнего теплового источника к поверхности материала путем конвекции, теплопроводности и радиации. Обычно конвекционный нагрев заключается в циркуляции нагретого воздуха или перегретого пара над поверхностью материала. При использо вании метода теплопроводности материал приводится в контакт с нагретой, главным образом металлической, поверхностью. Радиационный нагрев (инфракрасными лучами) очень эффективен, поскольку вода хорошо поглощает ИК-лучи. Здесь нет затруднений в виде образования теплоизолирующих пограничных слоев, как в случае конвекционного нагрева, и нет опасности повреждения материала, как в случае контактной сушки, посколь- ку при радиационной передаче тепла отсутствует прямой контакт. Однако радиационный (излучательный) нагрев приемлем только пр насыщении водой поверхности материала. По мере подсыхания возникает опасность сильного перегрева материала и его деструкции. [c.209]

Теплопередача в газах, так же как и в жидкости, происходит, главным образом, путем конвекции. Только в очень тонких слоях газа, когда конвекция сведена до минимума, передача тепла происходит, в основном, за счет теплопроводности. Определение теплопроводности газов является существенным для выяснения природы тепловой конвекции. Теплопроводность встречающихся в технике газов составляет 0,005—0,5 ккал1м час °С. [c.321]

В качестве тепловой изоляции используют синтетические и минеральные материалы, имеющие пористую структуру с замкнутыми мелкими порами, в которых исключается теплопередача конвекцией. Как известно, тонкие слои воздуха являются хорошей изоляцией при толщинах, исключающих возникновение свободной конвекции. Коэффициенты теплопроводности пористых материалов весьма малы, что позволяет при соответствующих толщине слоя изоляции (обычно до 150 мм) и ее конструкции получить ббльшую величину термического сопротивления стенки. [c.142]

Закон теплопроводности для жидкостей и газов такой же как и для твердых тел, только значения к в этом случае сравнительно малы. Так, например, при комнатной температуре значение й (ккал1час-м °С) составляет для неподвижной воды0,506, а для подвижного воздуха — 0,022, в то время как для меди к = = 330, а для 01Гнеупорного кирпича к = I. Коэффициенты теплопроводности расплавленных металлов [18] и растворов солей значительно выше, чем воды. В большинстве промышленных теплообменников, работающих с принудительной конвекцией жидкостей, теплопередача конвекцией существенно превышает передачу тепла теплопроводностью, следовательно, такие задачи не могут быть решены только при помощи таблиц теплопроводности жидкостей. Конвективный теплообмен рассмотрен в последующих главах. Однако при ламинарном течении вязких масел в трубах действие конвекции невелико и теплопроводность в этом случае играет основную роль. Через прозрачные газы, такие, как воздух, тепло может передаваться теплопроводностью, конвекцией и излучением. [c.47]

Незначительное влияние объемного веса ваты на ее теплопроводность можно объяснить следующим образом при малых значениях у вата имеет большую пористость, но размеры пор настолько значите аьны, что теплопередача конвекцией воздуха в этих порах не исключается. С увеличением у уменьшается пористость, но одновременно уменьшаются и размеры пор, 292 [c.292]

Математические модели теплообменных аппаратов строятся на основе уравнений теплового баланса и теплопередачи. Уравнения теплового баланса составляются на основс уравнений гидродинамики аппаратов с учетом тепловой емкости потоков, аккумулирования тепла в неподвижных разделяющих стенках и тепловых эффектов химических реакций. Передача теплового потока от одного теплоносителя к другому осуществляется как за счет конвекции подвижных сред, так и за счет теплопроводности в материале разделяющей стенки. [c.53]