Естественная конвекция цилиндров

С помощью уравнения (1У-235) можно определить коэффициенты теплоотдачи а пр известным сопротивлениям Яо. Однако точность такого расчета не всегда удовлетворительна. В таких случаях мы говорим, что аналогия не выполняется. Так, уравне ние (1У-235) справедливо для плоской стенки, для потока, нормального к цилиндру, для движения щара в жидкости, для пленочного стекания жидкости в колонне. Оно ошибочно или требует поправок в случае естественной конвекции и при движении потока сквозь сыпучий слой. [c.341]

В модели неподвижной пленки Ленгмюра задача естественной конвекции заменяется задачей теплопроводности в неподвижной жидкости, окружающей цилиндр. — Прим.. перев. [c.186]

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]

Эйгенсон Л. С. Законы теплоотдачи от вертикальных цилиндров к двухатомным газам в условиях естественной конвекции. Доклады АН СССР, 1940 т. 26, № 5, с. 440. [c.206]

Рассмотреть сферу диаметром 10 см, горизонтальный цилиндр диаметром 10 см и пластину высотой 10 см. Площадь каждой из этих поверхностей одинакова. Найти теплоотдачу естественной конвекцией для этих трех тел, если температура поверхности на 100° выше температуры окружающего воздуха, равной 20 °С. Найти также теплоотдачу сферы в отсутствие течения жидкости, решив уравнение теплопроводности. Можно ли это сделать для двух других тел Дать объяснение. [c.325]

Течение около вертикального цилиндра. В работе [19] были получены численные решения для совместного тепло- и массообмена при естественной конвекции около вертикального цилиндра в условиях либо постоянной температуры стенки и постоянной концентрации на поверхности, либо постоянных зна- [c.368]

В работе [11] представлены результаты экспериментального исследования нестационарной естественной конвекции около тонкого вертикального цилиндра. Величина D/L изменялась в диапазоне 1,15-10 — 4,56-10 . Эксперименты проводились в воздухе и силиконовом масле. Результаты измерения нестационарного изменения температуры при малых временах удовлетворительно согласуются с рассмотренным ранее решением для режима теплопроводности (рис. 7.3.1). Однако затем при приближении к стационарному состоянию экспериментальные данные отклоняются вниз от расчетной зависимости. [c.464]

Вероятно, наиболее подробно исследованной конфигурацией, около которой создается смешанно-конвективное внешнее течение, является горизонтальный цилиндр. Это обусловлено в основном широким применением проволочных и пленочных термоанемометров. При измерении низких скоростей жидкости нагретыми датчиками влияние естественной конвекции становится существенным. При использовании термоанемометра постоянной температуры проволочный или пленочный чувствительный элемент должен иметь определенную температуру, превышающую температуру потока жидкости, скорость которого необходимо измерить. Если скорость потока велика, влиянием выталкиваю- [c.598]

В работе [56] выполнено экспериментальное исследование смешанной конвекции около горизонтального цилиндра в воздухе для трех случаев, когда выталкивающая сила действует в одном направлении с вынужденным потоком, в противоположном и в поперечном. В различных случаях получаются различные условия, при которых влияние естественной конвекции можно считать несущественным. Работа [156] посвящена экспериментальному исследованию смешанной конвекции около горизонтальной трубы, обтекаемой горизонтальным воздушным потоком. Получены критерии, определяющие переход от режима естественной конвекции к режиму смешанной конвекции,. [c.599]

Числа Нуссельта, Грасгофа и Рейнольдса рассчитаны по диаметру цилиндра. Было установлено, что влияние естественной конвекции на средний коэффициент теплоотдачи не превышает 5 % при условии [c.600]

Влияние числа Прандтля жидкости и относительного удлинения L/D цилиндра на теплообмен при обтекании горизонтально расположенной проволоки вертикальным потоком было исследовано в работах [47, 48]. В условиях естественной конвекции величина L/D, необходимая для того, чтобы считать длину проволоки бесконечной, т. е. пренебречь трехмерными концевыми эффектами, явно меньше, чем в условиях смешанной или вынужденной конвекции. Однако для всех режимов необходимая вели- [c.600]

В работе [109] выполнен обзор опубликованных результатов исследований вынужденной, естественной и смешанной конвекции около круглых цилиндров и сделана попытка обобщить имеющиеся экспериментальные данные для трех случаев взаимного направления действия механизмов конвекции одинакового, противоположного и поперечного. На основании описанных выше результатов были получены условия, при которых влияние естественной конвекции на число Нуссельта для вынужденной конвекции пренебрежимо мало, (скажем, меньше 5%). Влиянием естественной конвекции можно пренебречь, если [c.601]

Иной механизм переноса осуществляется при колебаниях цилиндра большого диаметра с малой амплитудой, т. е. при Л/1)<С 1. В этом случае движение цилиндра в жидкости недостаточно интенсивно, чтобы вызвать заметную вынужденную конвекцию. Следовательно, доминирует естественная конвекция. [c.655]

В работе [145] исследовалось влияние чисел Прандтля и отношения диаметров в диапазонах 0,001 С Рг < 1000 и 1,0 Do/Di < оо. Оказалось, что при Рг О коэффициент теплопередачи близок к предельному значению для случая чистой теплопроводности. При Рг 1,0 температурные профили почти не зависели от числа Рг. Для случая малых Рг соответствующие численные результаты были получены в работе [61]. Исследовалось численно течение в кольцевой области между горизонтальными эллиптическими цилиндрами [149]. Единый подход к построению соответствующих корреляционных зависимостей для случая стационарной ламинарной естественной конвекции в горизонтальных кольцевых областях предложен в работе [32]. [c.293]

Пренебрегая инерционными членами, а также используя допущение о высоких числах Прандтля, авторы работы [50] интегральным методом построили рещения этих уравнений для различных двумерных поверхностей. Автомодельное решение получено только в случае жидкости второго порядка, для которой 3 = 2 и /г = ], в застойной зоне изотермического горизонтального цилиндра. Были также рассчитаны местные и средние значения чисел Нуссельта для указанного режима. Наконец, было установлено качественное соответствие между полученными теоретическими результатами и экспериментальными данными [26] для случая естественной конвекции в горизонтальном цилиндре, заполненном умеренно упругими и снижающими сопротивление растворами окиси полиэтилена. [c.450]

Была изучена, в частности, теплоотдача гладкого цилиндра окружающей среде в стоячей акустической волне при естественной конвекции. Показано, что при частоте колебаний от 8 до 30 кгц, интенсивности от 0,03 до 0,16 вт см и значениях произведения Gr Рг от 25 10 до 100 10 коэффициент Л = 10 и показатель степени m = 0,15. В качестве характерного размера I при [c.71]

Размерные уравнения. Для определения коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции у вертикальных труб или пластин при Х>10 [см. уравнение (1П-28а)] можно использовать рис. 1П-8. Рис. П1-9 можно применить для определения коэффициента теплоотдачи в случае естественной конвекции снаружи горизонтальных цилиндров при Юз<Х<10 [см. уравнение (1П-28а)]. [c.201]

Фиг. 30. Схематическая диаграмма теплообмена шара или горизонтального цилиндра в разреженном газе при естественной конвекции

Назовем несколько общих обзоров по свободной конвекции. В 1954 г. в [1] проведен наиболее общий об.зор. В 1901 г. в [2] рассмотрены результаты исследования свободной и естественной конвекций, особое внимание уделено последним достижениям. В 1965 г. в [3 проведен обзор работ по стационарной свободгюй и естественной конвекции. В 1966 г. в [4 рассмотрены достижения в области численных методов исследования свободной и естественной конвекций. В 1967 г. в [5] проведен подробный обзор результатов по свободной конвекции на вертикальных пластинах. В 16] материал о свободной конвекции включен в обзор, посвященный задачам, описывающим конвекцию около цилиндров. [c.274]

Вибрацию поверхностен ншроко и )учали в лабораторных условиях. Преобладали исследования горизонтальных цилиндров, которые вибрировали как в гори.чон-тальном, так и в нертикальном напранлениях. Коэффициенты теплоотдачи можно увеличить при этом в 10 раз для колебаний как с низкой частотой (высокой амплитудой), так и с высокой частотой (низкой амплитудой). Хотя улучшение теплоотдачи может быть очень значительным, необходимо признать, что естественная конвекция является малоэффективным видом теплообмена. Так как при максимальной интенсификации средняя скорость поверхности по всему цилиндру меньше I м/с, более практично организовать стационарное вынужденное течение. Конструкторы обеспокоены также тем, что такие интенсивные вибрации могут привести к разрушению оборудования. [c.323]

Акаги [6] исследовал методом малых возмущений влияние кривизны на параметры переноса тепла от цилиндра. Найдено, что при числах Прандтля, близких к 1, это влияние,невелико, если Ра > 10 . Показано, что при Рг 1 и Рг С 1 кривизна оказывает влияние на теплообмен даже при очень больших числах Грасгофа. Гупта и Поуп [66] рассчитали также влияние кривизны в условиях нестационарной естественной конвекции в течение начального переходного периода, возникающего при внезапном нагреве кругового цилиндра. Показано, что кривизна увеличивает поверхностное трение и теплоотдачу от цилиндра. [c.265]

Рис. 6.7.1. Результаты расчета теплового потока при совместной естественной конвекции около горизонтального цилиндра с учетом эффектов Соре и Дюфура. (С разрешения авторов работы [82]. 1964, ASME.)

Рис. 7.3.1. Решение для режима одномерной теплопроводности и экспериментальные данные для переходного процесса при естественной конвекции около вертикального цилиндра в силиконовом масле. (С разрешения авторов работы [11]. 1967, ASME.)

В последующем экспериментальном исследовании [130] изучали особенности смешанной конвекции при углах наклона цилиндра О, 90, 135 и 180°. Было показано, что в условиях смешанной конвекции направление потока оказывает очень сильное влияние на характеристики переноса. В работе [42] были получены многочисленные экспериментальные данные для смешанной конвекции в воде. Рассматривались случаи однонаправленного, противоположного и поперечного действия механизмов конвекции. Было предложено различать четыре режима течения, в зависимости от величины Gr/Re , и для различных режимов были получены различные корреляционные соотношения, определяющие коэффициент теплоотдачи. Аналогичное исследование для воздуха с рассмотрением трех различных случаев взаимного направления механизмов конвекции было выполнено в работе [117]. Считалось, что режим смешанной конвекции осуществляется как результат взаимодействия двух предельных режимов вынужденной и естественной конвекции. Экспериментальные данные имеют большой разброс относительно расчетных зависимостей, полученных с помощью такого метода. Было высказано предположение, что величину 1/Nu можно выразить как функцию Рг ReVNu Gr. [c.601]

При умеренных и больших значениях чисел Рейнольдса и Грасгофа можно применить приближения пограничного слоя, аналогичные рассмотренным в разд. 10.4.2 для горизонтального цилиндра. В работе [18] конечно-разностным методом получены решения уравнений пограничного слоя для смешанно-конвектив-ного течения около изотермической сферы при однонаправленном и противоположном действии выталкивающей силы в предположении об отсутствии отрыва потока. При числе Прандтля, равном 0,7, проведен анализ для всего диапазона условий, соответствующих режиму смешанной конвекции, начиная с предельных режимов вынужденной и естественной конвекции. С какого бы предельного случая ни начинался расчет, результаты для промежуточного режима получались одинаковыми. Исполь- [c.618]

Штриховой линией показан контур нагре-ТОГО /цтлиндра, на котором возникает естественная конвекция. Длина цилиндра /"=0.3 м, разность температур 80 " С, [c.69]

Р, Мартинелли и Л. Волтер [171], исследуя теплообмен в условиях естественной конвекции между цилиндром, соверщающим вертикальные колебания частотой до 40 гц, и водой, установили при Ке > 7000 существенное влияние этих колебаний на интенсивность теплоотдачи. При Ре = 10 скорость теплоотдачи возрастает в 4 раза. [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология