Естественная конвекция проволоки

Первые количественные сведения о характеристиках смешанной конвекции около длинных нагреваемых проволок были получены в экспериментальном исследовании [28]. Было установлено, что при поперечном обтекании горизонтально расположенной проволоки горизонтальным потоком воздуха можно пренебречь влиянием естественной конвекции, если Ре>0(0г /3). Более того, при некоторых условиях число Нуссельта может быть даже меньше соответствующего значения для естественной конвекции. Это странное явление впервые отмечалось, видимо, в работе [135]. В общем случае метод векторного сложения чисел Нуссельта для вынужденной и естественной конвекции, предложенный в работе [186], нельзя признать правильным. [c.599]

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]

Длинная проволока диаметром 0,1 мм с температурой 300 °С обтекается в поперечном направлении воздушным потоком со скоростью 1 м/с. Существенно ли влияние естественной конвекции, если температура воздуха 20°С [c.662]

Обратный поток обычно возникает в результате естественной конвекции при вертикальном расположении нагреваемой и холодной стенок (рис. 1Х-50, о) Первоначально такой аппарат, предназначенный для термодиффузионного разделения газов, представлял собой нагреваемую проволоку, расположенную в центре трубки (рис. 1Х-50, Ь) В настоящее время с этой целью используют концентрические трубки, одну из которых (внешнюю) нагревают электрическим током (рис. 1Х-50, с) . Эти аппараты могут работать в условиях непрерывной подачи вещества (рис. 1Х-50, й) Обратный ток можно обеспечить также с помощью насосов (рис. 1Х-50, е) В этом случае горячую и холодную среды разделяют проницаемой мембраной, а нагреваемую стенку располагают снизу, обеспечивая турбулентное течение потока флегмы (обратного потока). [c.621]

Формула М. А. Михеева для теплоотдачи вертикальных и горизонтальных труб и проволок, вертикальных плит и шаров при естественной конвекции жидкости или газа в большом объеме [c.36]

Опыты с водой проводили при теплоотдаче к однофазной среде при средних у от 0,99 до 1,1 учр Для давлений, меньших Р р, в обработку включены данные по теплоотдаче к пару, т. е. когда уровень жидкости находился ниже нагревательной проволоки. Опыты проводили в интервале давлений от 3,7 до 248 атм. Данные при низких давлениях отвечают уравнению естественной конвекции. Были обработаны только результаты, полученные при давлениях выше 75 атм, где уже наблюдаются расхождения. [c.187]

Переход от естественной конвекции к принудительной происходит постепенно, особенно при высоких числах Шмидта и Прандтля. Данные массопереноса хорошо коррелируются, если построить зависимость в координатах 5Ь/]/ Щ (или Ре/Ог О — Сг/Ке Зс . Если на поток жидкости накладывается быстрое движение электродов, выполненных в виде проволоки или стержня, возникает еще один случай [c.24]

Поскольку (2-80) распространяется на случай теплоотдачи при свободной конвекции плоских стен, шаров, труб и проволок, то, следовательно, форма тела в этом процессе имеет второстепенное значение, определяющим критерием при естественной конвекции является комплекс (Ог Рг), . [c.42]

Для определения коэффициентов теплоотдачи конвекцией в гл. 2 были даны критериальные зависимости типа Ни = Г(Ке, Рг) или Ыи = Г(Ке, Рг, Ог), охватывающие случаи естественной и принудительной конвекции в трубах, вдоль плоских стен, при поперечном обдувании цилиндров, проволок и шара. Эти обобщенные зависимости являются универсальными, пригодными для любых газов. В печах с принудительной циркуляцией обычно естественной конвекцией можно пренебречь, и тогда обобщенная зависимость принимает вид [c.181]

I. Теплоотдача вертикальных и горизонтальных труб (проволок), вертикальных плит и шаров при естественной конвекции жидкости и газа (пара) в большом объеме определяется по формуле М. А. Михеева [c.26]

Относительное значение различных видов теплопередачи при теплообмене между двумя телами существенно зависит от температуры этих тел. Явления теплопроводности и конвекции определяются главным образом разностью температур и весьма незначительно самим температурным уровнем, тогда как лучистый теплообмен быстро возрастает с повышением этого уровня. Отсюда следует, что при низких температурах теплопроводность и конвекция играют основную роль в общей теплопередаче, а при высоких температурах основным видом теплопередачи является излучение. Температура, при которой излучением передается примерно половина тепла, зависит от таких факторов, как степень черноты поверхности и величина конвективного коэффициента теплоотдачи. Для больших труб, теряющих тепло путем естественной конвекции, эта температура равна комнатной для тонкой проволоки степень черноты которой мала, эта температура лежит в области температур красного каления. [c.87]

Теплоотдача, одновременно излучением и конвекцией. При потере тепла от поверхностей, которые соприкасаются с газом, движущимся в результате естественной конвекции, излучение также является важным фактором. Исключение составляют то -кие проволоки, для которых значение обычно настолько вел - [c.243]

В Советском Союзе метод нагретой проволоки для исследования теплопроводности газов впервые был применен во Всесоюзном теплотехническом институте имени Ф. Э. Дзержинского (ВТИ) Д. Л. Тимротом и Н. Б. Варгафтиком. Применяя этот метод для исследования газов и паров под давлением, они внесли в него ряд изменений, учитывая, что при высоких давлениях должно быть обращено особое внимание на исключение естественной конвекции [Л. 1-58, 1-59, 1-60, 1-25]. Д. Л. Тимрот и Н. Б. Варгафтик доработали метод нагретой проволоки в направлении учета всех факторов, влияющих на точность получаемых данных. [c.72]

О естественной конвекции в горизонтальной трубе, по которой в осевом направлении течет электрический ток (рис. 5). Для центральной части трубы уравнения, описывающие процесс, являются такими же, как и для вертикальных пластин при С = 0 электромагнитное поле идентично полю бесконечно длинного цилиндрического проводника. И в этой задаче он использовал степенные ряды и нащел, что приближение нулевого порядка дает такое же распределение температуры и магнитного поля, какоеполучает-ся в классической задаче оджо-улевом нагреве длинной цилиндрической проволоки. Однако наличие температурных градиентов в жидкости вызывает ее неравномерное движение, как это показано на рис. 5, ЧТО сказывается на распределении плотности тока и магнитного поля. По мере увеличения % образуются конвективные ячейки, причем и в изотермическом случае мон ет существовать течение, направленное вверх в центральной части канала и вниз у его боковых стенок. Автор не исследовал устойчивость такого течения. Следует также отметить, что в этой задаче электрострикционные силы могут быть весьма существенными (см. раздел П1,А). [c.28]

В работах Фарбера и Скораха [Л. 32], а также Мак-Адамса и др. [Л. 74] приведены данные экспериментальных исследований процесса кипения жидкости в большом объеме. Указанные данные получены при исследовании теплоотдачи электрически нагретой горизонтальной проволоки, погруженной в сосуд с водой при температуре насыщения. Характерная кривая, описывающая различные режимы кипения, приведена на рис. 2 на рис. 3 даны эскизы для иллюстрации картины кипения жидкости в той или иной области. Впервые характерная кривая была представлена в работе Нукиямы Л. 81]. Когда температура ше температуры насыщения, жидкость около поверхности нагрева перегревается, частицы перегретой жидкости отводятся вследствие наличия в объеме жидкости естественной конвекции, испарение при этом происходит со свободной поверхности (область /), При дальнейшем увеличении температуры стенки в отдельных точках поверхности начинается образование и рос г паровых пузырей, эти пузыри конденсируются в объеме жидкости, не достигая ее поверхности (область II). Для области 111 характерно образование более значительного числа пузырей, при этом сами пузыри,становятся больших размеров и уже достигают парового пространства. За точкой максимума кривой лежит область неустойчивого пленочного кипения, когда вокруг проволоки образуется неустойчивая паровая пленка, а на наружной поверхности пленки, вверху, возникают большие паровые пузыри. Сама паровая пленка неустойчива и под действием конвективных токов разрушается и снова быстро восстанавливается. Наличие паровой пленки создает дополнительное термическое сопротивление, при этом коэффициент теплоотдачи снижается. При значении АТ =220550° С паровая [c.213]

Другие решения. Путс [30] рассмотрел также задачу, которая не имеет прямой аналогии в классической гидродинамике, - - задачу о естественной конвекции в горизонтальной трубе, в которой течет ток в аксиальном направлении (рис. 5). Уравнения для центральной части трубы будут такими же, как и для случая вертикальных пластин при Q = 0. Электромагнитное поле совпадает с полем бесконечно длинной цилиндрической проволоки с током. Решение этой задачи Путс нашел также в виде бесконечного ряда. Он показал, что нулевое приближение соответствует классической задаче омического нагрева длинного цилиндрического проводника. Так как в данном случае проводником является жидкость, то наличие температурных градиентов вызывает конвективное движение, что влечет изменение плотности тока и структуры поля, как это качественно показано на рис. 5. При увеличении к образуются показанные на рисунке ячейки конвекции, внутри которых изотермическое ядро, а жидкость в центральной части трубы движется вверх и затем вниз в кольцевом пристеночном слое. Будет такое течение устойчивым или же нестабильным, в работе не обсуждается. Следует также отметить, что в данной частной задаче могут оказаться существенными силы электрострикции (см. разд. III. А). [c.287]

Разреэюенные газы. Мадден и Пире [26] измерили коэффициенты теплоотдачи при естественной конвекции от горизонтальных проволок к разреженным газам (воздуху, гелию и аргону) при значениях произведения чисел Грасгофа и Прандтля от 10 до Ю (этот случай рассматривается в гл. 12). [c.246]

Потерн тепла поверхностями обусловлены не только естественной конвекцией омывающих их газов, но и в значительной степзни радиацией. Только в случае отдачи тепла очень тонкими проволоками радиация не играет большой роли. В остальных случаях потери тепла радиацией при комнатной температуре могут составлять половину и более от общей потери. [c.214]