Различные способы переноса тепла

РАЗЛИЧНЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕНОСА ТЕПЛА [c.24]

Среди различных способов переноса тепла кипение является, вероятно, самым сложным. При очень быстром охлаждении раскаленных металлов в жидкостях скорость теплообмена часто возрастает с уменьшением разности температур между металлом и жидкостью. Аналогичный случай, известный как явление Лейденфроста, наблюдается при падении капель жидкости на очень горячую поверхность. Хотя капли сильно подбрасываются на поверхности, им нужно для испарения несколько секунд. Но когда капли падают на значительно более холодную поверхность из того же материала, подбрасывания капель не происходит. Наоборот, капли смачивают поверхность, растекаются по ней и испаряются в течение секунды или менее. Объяснение как парадоксального поведения при быстром охлаждении, так и явления Лейденфроста заключается в том, что теплообмен при кипении [c.365]

В расчетах габаритов сушильной установки при различных способах подвода тепла рассмотрены два случая когда длительность сушки зависит от внешних условий переноса тепла и массы и когда — от внутренней диффузии влаги. Кроме того, отдельно описаны установки, в которых при современном уровне знаний практически трудно определить действительное время пребывания материала в сушильной камере. Самостоятельно рассмотрены вопросы определения дисперсности материала и гидродинамика двухфазного потока. [c.9]

Допустим, что серые непрозрачные стенки отражают и излучают лучистую энергию изотропно имеют постоянные, но различные температуры (Г(>Г2) и поглощательные способности Л] и Аг (рис. 18-П. Примем, что основным способом переноса тепла является перенос излучением и что процесс стационарен во времени. Требуется найти распределения плотности потока результирующего излучения и температуры по толщине слоя среды (задача одномерная). [c.427]

Из формулы (212) следует, что низкое значение тепловых потерь ограждения можно получить различными способами, создавая необходимое по величине суммарное сопротивление переносу тепла [c.242]

Таким образом, течения, вызванные выталкивающей силой, чрезвычайно разнообразны по своим механизмам, физическим размерам, формам возникающих движений. Несмотря на это, некоторые возможные сочетания этих различных факторов хорошо изучены, и среди них есть такие, которые имеют даже важнейшее научное и практическое значение. Большинство полученных до настоящего времени знаний относится к ламинарным процессам в однофазной жидкости, обусловленным взаимодействием силы тяжести с переносом тепла, воздействующим на плотность. Достаточно простым способом можно учесть анализе влияние на плотность среды диффузии химических веществ при малых концентрациях. В большинстве процессов диффузии, происходящих в атмосфере и в водной оболочке Земли, абсолютный уровень концентрации диффундирующих компонентов обычно очень мал. Уровни влажности и содержания СО2 в атмосфере соответственно равны 1 и 0,04%. Соленость океана составляет 3,5 %. [c.23]

В предыдущих главах наше рассмотрение ограничивалось прежде всего проблемами кондуктивного и конвективного переноса тепловой энергии, а также анализом относительно простых типов граничных условий. В то же время имеется много важных процессов, в которых такую же, а иногда и более существенную роль может играть радиационный перенос тепла, например при горении или в атмосферных процессах. Кроме того, этим и другим явлениям могут сопутствовать сопряженные механизмы переноса. Характер такого рода процессов можно оценить различными способами. В частности, недавние расчеты образования [c.455]

Перенос тепла возможен тремя различными способами теплопроводностью, конвекцией и излучением. Каждый из этих способов имеет свои закономерности, составляюш,ие предмет теории теплопередачи. [c.265]

Конвекция — это перенос тепла движущейся жидкостью, сопровождаемый перемешиванием ее объемов с различной температурой. Жидкость, соприкасающаяся с горячей поверхностью, нагрета сильнее, чем остальная масса. Если движение жидкости происходит только вследствие возникающей при этом разницы плотностей и подъемных сил в поле тяжести, такой процесс называют свободной или естественной конвекцией. Если перемешивание осуществляется каким-либо другим способом, то такой процесс называют вынужденной конвекцией, хотя в некоторых случаях свободная и вынужденная конвекция вносят одинако- [c.26]

Идеализированный подход к созданию оптимального полимеризационного процесса можно сформулировать следующим образом требуемые свойства полимерного материала коррелируют с соответствующей молекулярной структурой. Параметры молекулярной структуры увязывают с кинетикой и механизмом процесса. Исследования механизма позволяют в свою очередь составить математическую модель процесса. Моделирование на ЭВМ заменяет дорогостоящие и длительные эксперименты на пилотных и опытных установках различного масштаба. Оно позволяет сравнить различные способы ведения процесса и типы реакторов с тем, чтобы выбрать оптимальный вариант, обеспечивающий выход продукта с желательной структурой. Введение в модель макрокинетических зависимостей, уравнений переноса тепла и массы, полученных из анализа соответствующих физических моделей, позволяет решить проблему масштабирования реактора. Полученные данные используются как основа при проектировании конкретного процесса. [c.330]

Мы уже рассматривали, особенно в гл. III, вопросы о том, как на кристаллизацию влияет тепло- и массоперенос, предполагая при этом, что такой перенос к поверхности раздела фаз или от нее осуществляется только посредством теплопроводности и диффузии по отдельности или одновременно. Другой, совершенно иной способ переноса теплоты или вещества — это конвекция, при которой теплота или вещество, содержащиеся в жидкости, переносятся из одной ее точки в другую гидродинамическим потоком. Такой поток, вообще говоря, должен влиять на рост кристаллов из текучей среды, т. е. из раствора, пара и расплава. В свою очередь жидкую среду приводят в движение различные силы, такие, как а) разность плотностей кристалла и жидкости, приводящая к конвективному тепло- и массопереносу, сопровождающему продвижение фазовой границы в жидкость б) неодинаковая плотность самой жидкости, порожденная градиентами температуры и концентрации, которая в поле тяжести приводит в свою очередь к возникновению естественного конвекционного потока в) принудительная конвекция, когда перемешиванием жидкости создается поток, омывающий кристалл. [c.510]

Теплопередача в разреженных газах происходит двумя способами. Один из этих способов, называемый конвекцией, связан с силовым воздействием гравитационного поля на газ, имеющий различную плотность вследствие температурных градиентов. Другой способ основан на переносе энергии молекулами между слоями газа или поверхностями, находящимися при различных температурах, и называется теплопроводностью газа. В высоком вакууме перенос тепла осуществляется в основном за счет теплопроводности газа, так как конвекция в этих условиях практически отсутствует. В области низкого вакуума теплопроводность газа слабо зависит от давления, и основная роль в теплопередаче принадлежит явлению конвекции. [c.9]

Перемешивание ускоряет процессы переноса массы. Один из основных способов увеличения скорости химического процесса — перемешивание реагентов. В зависимости от агрегатного состояния взаимодействующих веществ влияние перемешивания на интенсификацию процесса может быть различно. Так, в гомогенных процессах основное значение усиления перемешивания состоит в быстром выравнивании концентраций реагирующих веществ в объеме и увеличении числа столкновений химически взаимодействующих молекул. В гетерогенных процессах, особенно протекающих в диффузионной области, основное значение перемешивания )состоит в создании высокоразвитой поверхности контакта взаимодействующих фаз, в быстром обновлении этой поверхности, в ускорении процессов переноса тепла и массы в реакционном объеме. [c.17]

При рассмотрении различных способов, с помощью которых можно получить более точную информацию о гетерогенных реакциях, необходимо учитывать их особенности, а также практические возможности, имеющиеся для их исследования. Поскольку прямые наблюдения очень трудны, то необходимо извлекать максимум информации из более косвенных результатов, которые можно получить без больших затруднений. В дальнейшем мы рассмотрим методы, с помощью которых можно отделять процессы на поверхности раздела от побочных процессов переноса вещества и тепла. Это позволит рассчитать кинетические константы для процессов на поверхности раздела, опираясь на результаты, полученные в довольно простых экспериментах, но в наиболее строгих (насколько это возможно) условиях. [c.83]

Отличительной особенностью гетерогенно-катали-тических реакторов является наличие твердого катализатора. Различают реакторы с неподвижным и движущимся слоем катализатора. Для подвода или отвода тепла, а также для усиления массопереноса применяют различные режимы псевдоожижения. Эффективным способом ускорения процессов переноса для гетерогенных и гетерогенно-каталитических реакций является пульсационное воздействие на стационарные слои зернистого материала. Гетерогенно-каталитические реакции обычно сопровождаются массопереносом от ядра потока к зерну катализатора и массопереносом внутри зерна, поэтому выявление лимитирующей стадии является сложной задачей при проектировании гетерогеннокаталитических реакторов. Аналогично решаются технические проблемы, возникающие при проведении гетерогенных химических процессов. [c.59]

Если теплообмен определяется толщиной пограничной пленки, то tYt не будет оказывать на него влияния. В реальных условиях, когда играют роль различные способы переноса тепла, видимо, следует ожидать некоторого влияния СтУт на а. Однако отражение этого влияния в расчетных формулах ряда авторов [741 и др.] является чрезмерно преувеличенным. [c.308]

При естественной конвекции газы перемешаются с небольшой скоростью. Учитывая естественный процесс конвекщш, отопительные батареи устанавливают по возможности ниже, а охлаждающие батареи холодильников — часто в верхней зоне. Однако в технике естественные конвекционные течения часто оказываются недостаточными. В таких случаях прибегают к принудительной конвекции с помощью насосов или вентиляторов. Так в холодильной технике используются воздухоохладители, перемещение воздуха у охлаждающей поверхности которых осуществляется принудительно, вентиляторами, что позволяет интенсифицировать теплообмен. Как было отмечено, процесс теплообмена в жидкостях и газах обычно осуществляется действием теплопроводности и конвекции. Их совокупное действие называется конвективным теплообменом, теплоотдачей соприкосновением или просто теплоотдачей. Конвективный теплообмен (или теплоотдача) представляет собой очень сложный процесс, который зависит от многих условий. В частности, в зависимости от рода движения (свободное или вынужденное) интенсивность теплообмена различна. При ламинарном движении, когда частицы жидкости движутся параллельно стенке, перенос тепла к стенке осуществляется путем теплопроводности и зависит в основном от коэффициента теплопроводности жидкости. При турбулентном же режиме, когда частицы жидкости движутся неупорядоченно, хаотически, такой способ переноса тепла сохраняется лишь в ламинарном пограничном слое и интенсивность теплообмена возрастает в результате уменьшения толщины ламинарного слоя жидкости. На процесс теплоотдачи значительно влияют физические свойства веществ теплопроводность, плот- [c.25]

Джалурия [81] рассмотрел свободноконвективное течение, возникающее от двух или трех отдельных нагретых горизонтальных полосок, находящихся на вертикальной адиабатической поверхности (рис. 5.7.15, в). Предполагалось, что ширина нагретых элементов конечна и что к поверхности каждого из них производится постоянный подвод тепловой энергии q". По аналогии с задачей, рассмотренной Спэрроу и Фагхри [159], предполагалось, что перенос тепла происходит в пограничном слое, и уравнения течения решены численным способом при Р г = 0,7. Для различных расстояний между элементами определены температура поверхности, поле течения и коэффициент теплоотдачи от элементов, находящихся в следе элементов, расположенных ниже. Еще раз установлено, что влияние температуры и скорости на теплоотдачу верхних элементов, находящихся в следе нижнего элемента, зависит от зазора между элементами. Усиление или ослабление теплоотдачи зависит от того, какое воздействие — скорости или температуры — является преобладающим, т. е. нижний элемент при малых зазорах уменьшает, а при больших увеличивает коэффициент теплоот- [c.316]

То, что К в предыдущем примере считается равным единице, следует из экспериментальных данных и интуитивных предпосылок, о которых упомянуто выше. Дальнейшие уточнения были бы возможны, если бы был найден метод определения отношения в числе Карловитца независимым способом. Нам кажется, что для этого потребуется определить относительную ширину зоны подогрева и зоны реакции в волне, характеризуемой отношением Ть — Т—Ти). Это позволило бы с более общих позиций подойти к теории расстояния гашения (в том числе для различных геометрических конфигураций, таких, как плоскопараллельные пластинки и цилиндрические трубки) и глубины проникновения при гашении одной поверхностью, измеряемых при помощи отношения SugF, где gp — критический градиент скорости при проскоке пламени [2]. Этот вопрос подробно рассмотрен в нашей книге Горение, пламя и взрывы в газах , 1951 г. Как нам кажется, из изложенного выше следует, что уточненная концепция растяжения пламени могла бы заменить идеальную, но очень сложную теорию, основанную на детальном описании переноса тепла и процессов химической кинетики. [c.598]

По второму способу регулирования наличие тепловой инериин у жидких компонентов реакции и металлических реакторов создает невозможность мгновенного переноса тепла и изменения температуры. Зная тепловые емкости материалов и проводимости пленок между различными реагентами, можно определить постоянные времени теплового процесса. [c.296]

Выше были рассмотрены различные способы исследования влияний, оказываемых на химическую систему очень медленными процессами переноса вещества и тепла. Отметим, что эти способы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими, широко используемыми в литературе они значительно проще и непосредственно дают результат. В используемых в литературе методах делаются предположения о кинетике на поверхности раздела, что приводит к рассмотрению кинетики в целом без уточнения облает , в которых она определяется только химическим процессом. Расчеты будут полезными, если из них монено прямо получать информацию о степени неравномерного распределения концентрации или температуры при исполь- [c.162]

Следить за мгновенным искажением нематика можно оптическими методами и.чи изучая различные типы явлений переноса. Нанример. отметим измерения теилопроводности как метод исследования статических искажений. Оказывается, что эти измерения могут служить адекватным способом исследования динамики перехода Фредерикса по следующим соображениям тепловая инерция термопары может быть сделана очень малой, если использовать напыленные металлические пленки, в то время как внутренние временные задержки, связанные с распространением тепла в пленках нематика, будут порядка где й — толщина, а — температуропроводность (отношение теплопроводности к удельной теплоемкости). С другой стороны, как мы увидим, постоянная времени, связанная с исследуемыми ориентационными эффектами, порядка где т] — средняя вязкость, а К — упругая постоянная Франка. Температуропроводность оказывается по крайней мере в 10 раз больше, че.м коэффициент ориентационной диффузии К ц. Таким образом, тепловая инерция пренебрежимо мала. Динамические эксперименты такого типа были проведены недавно Гиопом и Перанским и теоретически разработаны Бро-шаром [50]. [c.216]

Информация о различных состояниях органа может поступать на поверхность тела из глубины либо непосредственно в соответствии с физическими законами переноса энергии, либо путем физиологического проектирования. В первом случае это не может происходить посредством обычной теплопередачи, которая происходит за очень большие времена возможны способы передачи с помощью теплового сверхвысокочастотного электромагнитного излучения либо мегагерцевого акустического излучения. Эти излучения позволяют выводить на поверхность тела источники тепла с глубины в несколько сантиметров. Физиологическое проектирование может осуществляться за счет нервных механизмов, например, в зоны Захарьина-Геда. [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология