Естественная конвекция теплоотдача вертикальных поверхностей

Критерий Нуссельта в соотношениях (4.1.5.8) содержит усредненный по всей теплообменной поверхности коэффициент теплоотдачи а, а характерным размером во всех критериях служит вертикальный размер поверхности, с которой имеет место теплообмен в режиме естественной конвекции. [c.240]

В горизонтальных щелях между двумя плоскими поверхностями процессы естественной конвекции среды и теплоотдачи определяются расстоянием между поверхностями (высотой щели) и распределением температур стенок. Если температура верхней стенки больше, то циркуляция среды в щелевом зазоре может отсутствовать и перенос теплоты сверху вниз рассчитывается как теплопроводность плоской стенки, состоящей из неподвижной среды, находящейся между поверхностями. При иных условиях между поверхностями возникают конвекционные токи непростой конфигурации (рис. 4.13). Внутри тонких вертикальных или наклонных прослоек вследствие взаимного влияния противоположных поверхностей разной температуры также могут возникать замкнутые контуры циркуляции среды, заполняющей пространство щели. В прослойках шаровой или горизонтальной цилиндрической формы циркуляционное движение среды за счет разности плотностей будет наблюдаться в той части зазора, где имеется вертикальный градиент температуры стенки (зона /), а в нижней зоне II среда практически неподвижна (рис. 4.14). [c.77]

Для расчета конвективных потерь тепла можно считать человека вертикальным цилиндром диаметром 35 см и высотой 170 см. При нормальной температуре поверхности, равной 31 °С, найти потери энергии из-за естественной конвекции в воздухе, температура которого 10 °С. Сравнить результат расчета с теплоотдачей плоской вертикальной поверхности равной площади и с остатком производства метаболической теплоты среднего человека. [c.205]

Естественная конвекция от вертикальной поверхности. Греющая плита представляет собой тонкий вертикальный металлический лист прямоугольной формы с плоской поверхностью высотой 30 см и шириной 50 см. Вычислить результирующую скорость теплоотдачи от одной из сторон плиты в предположении, что теплоперенос осуществляется естественной конвекцией и при условии, что температура поверхности плиты составляет 65,56 °С, а окружающий воздух имеет температуру 21,1 °С и давление 1 атм. [c.320]

I. Теплоотдача вертикальных поверхностей при естественной конвекции [c.230]

Возможности использования солнечной энергии и, в частности, проектирование солнечных коллекторов и передачи этой энергии внутри зданий также послужили толчком к проведению исследований естественной конвекции в частичных полостях. Так, были проведены экспериментальное и численное исследования различных случаев ориентации С-образной полости, позволившие определить возникающий перенос и соответствующие коэффициенты теплоотдачи от нагретых солнцем поверхностей. Как было экспериментально установлено [248], теплопередача от вертикальной поверхности, входящей в такую конфигурацию, очень близка к теплопередаче в случае внешней естественной конвекции вблизи вертикальной поверхности, расположенной а протяженной изотермической среде. [c.328]

Для естественной конвекции около вертикальной плоской поверхности, температура которой изменяется по закону U — = 10 V ° , определить коэффициент теплоотдачи и массовый расход в пограничном слое на расстоянии х = ж. Чему равна местная плотность теплового потока Найти выражение зависимости массового расхода от х. Положить /(оо) = 0,2 [-ф (О)] = 1,0 р = 1/Г Г = 300 К. [c.169]

Жидкие среды с низкой теплопроводностью имеют последнюю на 1—2 порядка, ниже, чем металлы, но их плотность на 3—4 порядка выше, чем плотность газообразных теплоносителей. Для солей и шлаков параметр Л1 столь низок, что высокое значение коэффициента теплоотдачи конвекцией можно обеспечить только за счет увеличения удельной мощности потока теплоносителя, т. е. его скорости при вынужденной конвекции или температурного напора при естественной. При естественной конвекции, кроме достаточного температурного напора, необходимо иметь высокое значение характерного геометрического параметра Хо, поскольку при низких значениях Хо уменьшается пг и высокая плотность теплоносителя и температурный напор оказывают меньшее влияние на теплообмен конвекцией. Практически это означает, что поверхность нагрева необходимо располагать вертикально. [c.88]

На графике на рис. 3-12 приведены значения в зависимости от температуры загрузки и условий конвекционной теплоотдачи. Остальные кривые на графике соответствуют охлаждению в условиях естественной конвекции горизонтальных цилиндров диаметром 20, 50 и 100 мм, а также плоских поверхностей (вертикальной и горизонтальной) и охлаждению этих же тел в вынужденном потоке воздуха со скоростью 2 м/сек (поток направлен поперек цилиндра и вдоль плоскости). Температура воздуха принималась равной 0° С. [c.132]

Коэ( ициент теплоотдачи для естественной (не принудительной) конвекции изменяется примерно пропорционально корню четвертой степени из разности температур между поверхностью и окружающим воздухом [2, 3, 4]. Это положение не учитывает, что в случае естественной конвекции на коэффициент теплоотдачи влияет состояние поверхности. Этот коэффициент изменяется и в зависимости от размера поверхности и ее положения. Для горизонтальной поверхности, обращенной вверх, потеря тепла конвекцией на 10—29% больше, а для поверхности, обращенной вниз, на 33—50% меньше, чем для вертикальной поверхности при той же температуре [2, 4]. При небольших размерах поверхности коэффициент теплоотдачи естественной конвекцией уменьшается обратно пропорционально корню пятой степени от высоты 131, но при высоте свыше 500 мм он остается постоянным [41. [c.481]

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]

Приведенные расчетные результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными работы [23], в которой проводилось исследование естественной конвекции около плоской вертикальной платиновой фольги толщиной 0,0127 мм, которая внезапно нагревалась путем пропускания по ней электрического тока. Цель заключалась в создании приблизительно ступенчатого изменения плотности теплового потока на поверхности. Температура стенки измерялась с помощью прикрепленных к поверхности медьконстантановых термопар с термоэлектродами диаметром 0,0508 мм. В качестве важного результата следует отметить наличие минимума коэффициента теплоотдачи в ходе нестационарного процесса. [c.442]

Для подтверждения полученных аналитических результатов было проведено экспериментальное исследование теплоотдачи в условиях свободной конвекции на вертикальной плоской пластине при постоянном тепловом потоке на поверхности. Естественная конвекция была выбрана потому, что для проведения исследования теплоотдачи в этом случае требуется гораздо меньшее количество оборудования, чем в случае вынужденной конвекции. С другой стороны, как это следует из теоретического анализа, влияние излучения на граничные условия, при конвекции оказывается значительно меньшим в случае естественной конвекции. Следовательно, преимушества, связанные с простотой эксперимента, в какой-то степени снижаются за счет трудностей, в031ни-кающих при изучении. малых эффектов. [c.175]