Вынужденная конвекция в турбулентном потоке

Теплоотдача может осуществляться при движении потока а) вынужденном, турбулентном (так называемая вынужденная конвекция), ламинарном, переходном б) свободном, гравитационном, турбулентном, ламинарном, гравитационном конденсате (конденсация) при естественной конвекции свободном кипении (испарение) в) смешанном. [c.141]

Турбулентная конвекция. Как показано в [13], при совпадении направлений свободной и вынужденной конвекций вначале влияние сил плавучести приводит при турбулентном течении к уменьшению теплообмена вследствие уменьшения скорости, тем самым касательного напряжения и интенсивности турбулентности в ядре потока. Обратное влияние имеет место при противоположном направлении подъемных сил и сил вынужденной конвекции, при [c.319]

Уравнение (26. 1) может также служить основой расчета теплоотдачи при вынужденной конвекции. Если поток турбулентный, длина трубы мало влияет на коэффициент теплоотдачи ат оС, [c.349]

Под конвекцией понимают процесс переноса вещества аэро- или гидродинамическим потоком, т. е. за счет движения макроскопических объемов среды. Это движение обусловлено разностью плотностей в различных точках объема, возникающей вследствие различия температур или концентраций (свободная конвекция), или принудительным перемещением среды (вынужденная конвекция). Иногда по аналогии с молекулярной диффузией это перемещение называют конвекционной диффузией, хотя эти процессы обусловлены различными причинами и имеют разные механизмы. В случае, когда в конвекционном потоке наблюдаются нерегулярные пульсации скорости, приводящие к перемещению чвстиц в различных направлениях, конвекционный перенос вещества может быть назван турбулентной или вихревой диффузией. [c.42]

ВЫНУЖДЕННАЯ КОНВЕКЦИЯ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ [c.253]

Теплообменник представляет собой устройство, в котором тепло передается от одного теплоносителя к другому обычно путем теплопроводности и конвекцией. При этом конвекция играет основную роль в передаче тепла в теплообменных аппаратах в условиях вынужденного турбулентного потока теплоносителя. Естественная конвекция происходит только в некоторых простых теплообменниках большей частью с газовым теплоносителем при очень высокой температуре. В некоторых случаях одновременно с теплопередачей наблюдается и массообмен. [c.136]

При испарении в неподвижный воздух скорость испарения определяется скоростью диффузии паров в окружающее пространство. При высоких скоростях воздушного потока и турбулентном режиме его течения скорость диффузии уже не имеет решающего значения в таких условиях скорость испарения зависит от скорости конвективных токов и от скорости движения вихрей. Испарение при этом идет в условиях вынужденной конвекции. [c.39]

Таким образом, причины возникновения, форма и законы распределения турбулентного потока при термической конвекции (т. е. в свободном движении) совсем иные, чем при движении вынужденном. В последнем случае поток стремится к ламинарному режиму, и турбулентность возникает как результат внешнего влияния. В потоке идет борьба вязкостных и инерционных сил. В свободном же движении причины турбулентности заложены в самом потоке. Турбулентность свободного потока — его органическое свойство. [c.76]

Конвективная диффузия включает два механизма переноса вещества в жидкости — молекулярную диффузию и конвекцию. Причем различают конвекцию свободную (естественную) и вынужденную (под действием мешалки, насоса и т. п.). Каждый из этих режимов массообмена характеризуется еще ламинарным и турбулентным движением пограничного слоя и внешнего по отношению к нему потока растворителя. [c.51]

Как при вынужденной, так и при естественной конвекции, движение жидкости можно описать уравнениями гидромеханики. При малых скоростях поток ламинарен во всей системе. При больших скоростях он, как обычно считают, является ламинарным вблизи нагретой поверхности и турбулентным на некотором удалении от нее. Хотя при естественной конвекции скорости жидкости обычно ниже, чем при вынужденной, неверно думать, что естественная конвекция вызывает только ламинарное течение. Если превзойдено критическое число Рейнольдса, для данной системы, возникает турбулентность. Все задачи конвективного теплообмена можно сформулировать при помощи дифференциальных уравнений массы, импульса и энергии. Однако интегрирование этой системы нелинейных уравнений в частных производных сопряжено с такими математическими трудностями, что аналитические решения [c.292]

Величина Stf — это число Стантона для вынужденной конвекции, т. е. при Gr- 0. Экспериментальные данные для турбулентного смешанно-конвективного течения, полученные в работе [29], подтверждают, что при однонаправленном действии выталкивающей силы происходит снижение теплового потока. [c.635]

В работах, проведенных в МИНХ и ГП, доказывается, что распределение тепла в печном объеме определяется траекториями движения газового потока. При горизонтальном расположении форсунок раскаленные газы, ударяясь о перевальную стенку почти под прямым углом, разбиваются на два потока, один из которых движется вверх по перевальной стенке, другой вниз к поду. Верхняя часть потока, не доходя до перевала, снова разделяется на две части одна омывает перевальную стенку и входит в конвекционную камеру, а другая с силой бьет в свод печи, вызывая повышенную турбулентность, а следовательно, и более интенсивную передачу тепла вынужденной конвекцией у ряда труб потолочного экрана. [c.59]

Влияние числа оборотов. Все приведенные уравнения справедливы в условиях вынужденной конвекции при развитом турбулентном режиме течения. Следовательно, надо выбирать такое число оборотов, чтобы критерий Рейнольдса имел значение, большее 10. Для переходной области уравнения справедливы только в ограниченном диапазоне при ламинарном течении потока применяются уравнения для свободной конвекции. Принимая во внимание трудность оценки режима движения потока у перегородок, Данлоп и Раштон вывели зависимость, определяющую минимальное число оборотов, необходимое для получения турбулентности, при которой справедливо уравнение (III, 6) [c.177]

Турбулентный режим. Для построения корреляционного уравнения при полностью турбулентном режиме течения нет достаточного числа экспериментальных данных. В отсутствие таких данных рекомендуется использовать уравнение (I) с п=3 и значениями Ып/г и Ыидг, рассчитанными по уравнениям для чисто вынужденной и чисто свободной конвекции для турбулентных режимов. Течение под действием подъемных сил может задержать начало развития турбулентности в вынужденном потоке, и, следовательно, сначала, как упоминалось выше, числа Ыи уменьшаются. [c.313]

До того как были получены изложенные выше экспериментальные данные и результаты расчетов, существовало несколько точек зрения на роль, которую играют трехмерные возмущения в процессе перехода естественноконвективного течения высказывались различные предположения о форме трехмерных возмущений и возникающих нелинейных механизмах. В работе [26] с помощью хорошо отражающих свет частиц алюминия проводилась визуализация течения воды в области перехода. При этом удалось обнаружить два продольных вихря, аналогичные тем, что описаны выше. Однако Шевчик [149], вводя краску в воду, наблюдал вихри, оси которых расположены перпендикулярно направлению течения. Было сделано предположение, что увеличение завихренности вызывается петлеобразной деформацией оси вихря. Однако осталось не выясненным, не связан ли рост завихренности со способом ввода краски в жидкость. Такое же расхождение возможных механизмов процесса перехода было отмечено и при исследовании вынужденных течений. Клебанов [85] установил по результатам тщательных измерений, что при введении в поток контролируемых трехмерных возмущений возникает вторичное осредненное течение в виде продольных вихрей в результате взаимодействия нелинейных и трехмерных механизмов. Были указаны также другие возможные механизмы, связанные, например, с генерацией гармоник высокого порядка или вогнутостью линий тока волнового движения. Однако, по-видимому, разумно предположить, что для естественной конвекции такие механизмы не играют определяющей роли и переход к турбулентному режиму течения вызван образованием областей с высоким сдвигом потока и других особенностей течения под действием системы продольных вихрей. Это подтверждается приведенными ниже данными. [c.36]

Диффузия в газах. Явление переноса массы вещества атомами, молекулами или потоками газа называется диффузией. В неподвижной среде перенос массы осуществляется только за счет атомов и молекул. Такая диффузия называется молекулярной. В движущейся среде перенос массы осуществляется в основном потоками — ламинарным и турбулентным. Такая диффузия называется конвективной. Если конвекция происходит под действием разности концентраций, то она называется свободной. Конвекция, происходящая под действием внещней силы, называется вынужденной. Процесс диффузии, не изменяющийся во времени, называется стационарным. Если процесс диффузии изменяется во времени, то он называется нестационарньш. Практическое значение имеет диффузия газов в конденсированных состояниях (жидком или твердом) или диффузия к поверхности раздела. Поэтому важно знать законы ди( узии в количественной форме. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология