Конвективный теплоперенос

В работе [46] предложена упрощенная модель пристенной теплоотдачи в зернистом слое. Особенностью коэффициента пристенного теплообмена в зернистом слое является то, что он отнесен к Д/ст — разнице температуры стенки и температуры, полученной экстраполяцией профиля температуры в слое на стенку [48]. Таким образом, дополнительное термическое сопротивление конвективному теплопереносу в пристенной зоне относится к бесконечно тонкой пленке на стенке коэффициент определяется как величина, обратная этому термическому сопротивлению. Разница температур Д ст вызывает дополнительный тепловой поток между стенкой и зернами, прилегающими к ней. При рассмотрении этого потока приходится отказаться от модели слоя как квазигомогенной среды и учитывать, что движущая разница температур в этом случае больше Д/ст, так как зерна имеют конечные размеры. Поскольку должен быть отнесен к Д/ст, то из термического сопротивления теплопереносу между стенкой и зернами нужно вычесть термическое сопротивление общему потоку теплоты у стенки в полосе шириной 0,5 (от стенки до центров первого ряда зерен).- В соответствии с этим получена формула [46] [c.128]

В табл. 1.4 приведена зависимость (6), являющаяся решением системы уравнений, которые описывают конвективный теплоперенос от потока к стенке. В это решение входит совокупность симплексов Ь, вводимых для описания геометрического подобия системы, а также подобия начальных и граничных условий. Так как критерий Эйлера есть функция Не, то в уравнении он не выделен явно. В зависимость (6) входит критерий Грасгофа, характеризующий соотношение естественной и принудительной конвекции в потоке [c.30]

Анализ зависимостей на рис. IV. 3 показывает, что при увеличении критерия Релея от 40 до - 100 интенсивность конвективного теплопереноса в слое растет линейно в соответствии в выведенной выше зависимостью (IV. 11). В дальнейшем влияние На на конвективный теплоперенос ослабевает. Это можно объяснить тем, что при интенсивности конвективного теплопереноса, соизмеримой с передачей теплоты теплопроводностью (ф 2), конвекция оказывает существенное влияние на формирование профиля температуры в слое, линейность которого при этом нарушается. С увеличением Ра также большую роль должно играть дополнительное термическое сопротивление конвективному теплопереносу у стенок, ограничивающих слой. При На 300 происходит перелом в ходе некоторых зависимостей на рпс. IV. 3, связанный с изменением характера циркуляции жидкости. Аналогичный характер зависимостей при естественной конвекции в горизонтальных прослойках зафиксирован в работах [24, 25]. [c.110]

Уравнение энергии при конвективном теплопереносе [c.322]

Система уравнений, описывающая конвективный теплообмен в движущейся среде, не может быть проинтегрирована аналитически для определения коэффициента а . Поэтому исследование теплообмена обычно проводится на основе теории подобия. -В качестве обобщенных переменных процесса используют критерии, характеризующие движение потока, конвективный теплоперенос и граничные условия. [c.30]

Уравнения (1.76)—(1.79) напоминают традиционные уравнения конвективного тепло- и массопереноса, однако существенно отличаются от них по своей структуре. Обычно уравнения конвективного теплопереноса и конвективной многокомпонентной диффузии записываются раздельно по фазам, а перенос тепла и массы через границу раздела фаз учитывается заданием соответствующих граничных условий на межфазной поверхности. Заметим, что постановка такой краевой задачи в условиях дисперсной среды обычно представляет сложную проблему. [c.66]

Перечень формул, полученных рядом авторов для расчета теплоотдачи в гладких и шероховатых трубах на основе различных вариантов аналогии переноса тепла и импульса, представлен в табл. 7.4. Приведенные формулы показывают эволюцию развития аналогии переноса тепла и импульса по мере расширения представления о структуре потока и совершенствования механизма конвективного теплопереноса в трубах и каналах, что позволило расширить область ее применения на весьма широкий диапазон чисел Ке и Рг, а также учесть геометрию мелкомасштабной шероховатости. Это стало возможным благодаря де- [c.358]

Такое определение справедливо и для жидкости, если при этом не происходит конвективного теплопереноса. Кинетическая теория дает простое объяснение теплопроводности в газа , связывая ее с удельной теплоемкостью газа с , средней скоростью частицы и и средней длиной свободного пробега [c.190]

Теплообмен между стенкой и жидкостью при ламинарном течении пленки. Уравнение конвективного теплопереноса [c.149]

Уравнение конвективного теплопереноса при установившемся прямолинейном ламинарном потоке, когда профиль скоростей описывается уравнением (VII.8), имеет следующий вид (см. п. 25) [c.168]

Равномерный нагрев садки печи может быть обеспечен при возможности получения близких значений для различных элементов поверхности нагрева. Решить эту задачу за счет интенсификации конвективного теплопереноса удается только в низкотемпературных печах и то не полностью. [c.80]

Активное давление оказывает большое влияние на уплотнение слоя и как следствие на его газопроницаемость, именно поэтому материалы, склонные к размельчению или слеживанию, не могут обрабатываться в шахтных печах с большой высотой слоя. С газопроницаемостью слоя связано его газовое сопротивление (сила Яб). Только около 5% сопротивления слоя, т. е. только часть сопротивления, связанная с трением, является полезным сопротивлением, неразрывно связанным с конвективным теплопереносом. [c.111]

Уравнения (9.3-37) и (9,3-38) удовлетворяют дифференциальному уравнению, граничным и начальным условиям. Поэтому они представляют собой точное решение задачи. Полученное решение не учитывает конвективный теплоперенос, возникающий вследствие расширения расплава, вызванного уменьшением плотности. [c.265]

В этом уравнении не учитывается влияние конвекции на распределение температуры в пленке расплава. Однако этим влиянием едва ли можно пренебречь, а так как уравнение с учетом конвекции решить трудно, то приходится обратиться к аппроксимационным методам. Рассмотрим воображаемую модель, в которой полимер, только что расплавившийся на поверхности раздела с расплавом, перемещается ( демонами Максвелла ) в положение х = О, нагревается до локальной температуры расплава и переходит в пленку расплава. При таком методе учета конвективного теплопереноса толщина пленки расплава при стационарных профилях скоростей и температур остается постоянной. Тепло, необходимое для нагрева удаляемого расплава от температуры плавления до локальной температуры пленки, можно суммировать с теплотой плавления. Это тепло определяется выражением С Э Ть — Т ), где 0 — вычисляется из уравнения (9.8-31) [c.443]

Уравнение установившейся конвективной диффузии — см. зависимость (4) в табл. 1.5 — по форме совершенно аналогично уравнению Фурье — Кирхгофа для конвективного теплопереноса. [c.33]

Используя параметр скорости конвективного теплопереноса V = = Ч< гРг/Рк< к в неподвижном слое, получим зависимость разности температуры А Тфр от отношения К фр/г (рис. 3.40). Если реакционная зона движется в направлении течения газового потока, температура в ней повышается, причем тем больше, чем быстрее движется реакционная зона, потому что она кроме выделяющегося тепла реакции отводит еще накопленное в слое тепло. Поскольку скорость движения фронта связана со скоростью газового потока, то при ее увеличении возрастает максимальная температура, которая может превысить адиабатическую. [c.157]

Все перечисленные работы рассматривают задачу течения в каналах экструзионных машин в одномерной постановке. Такой подход не позволяет учесть эффекты циркуляционного тепло- и массообмена, т.е. процессы смешения жидкости и конвективного теплопереноса. [c.639]

Необходимо подчеркнуть, что в данной главе нас будут интересовать элементарные эффекты, связанные с нормальными (по отношению к теплопередающей поверхности) потоками теплоты в ходе конвективного переноса через пограничные слои (конвективный теплоперенос в направлении движения теплоносителей рассматривается в гл.7). [c.476]

Сферические аппараты реже встречаются в химической технологии это обычно резервуары для жидкостей и газов нередко их изолируют в тепловом отношении — тогда речь вдет о многослойных сферических стенках. Кроме того, анализ кондуктивного теплопереноса через сферические стенки оказывается полезным при модельном рассмотрении некоторых случаев конвективного теплопереноса (см. разд. 6.4.5). [c.484]

В разд. 1.8.4 путем масштабных преобразований выражения (1.12), (6.14) был получен безразмерный комплекс — число Нуссельта Ки = а/Д, где / — определяющий линейный размер (в случае цилиндрических и сферических поверхностей — обычно диаметр /). Физический смысл Ки предопределен предпосылками получения соотношения (6.14) этот комплекс характеризует теплоперенос через пограничный слой в форме соотношения конвективного и кондуктивного тепловых потоков — в обоих случаях по одну сторону теплопередающей поверхности. Определение Ки и а — кардинальная задача конвективного теплопереноса. [c.487]

Пропускная способность конвективного теплопереноса на стадии теплоотдачи записывается исходя из формулы (6.13) [c.487]

В самом деле, интенсификация конвективного теплопереноса (повышение а) возможна путем уменьшения толщины теплового пограничного слоя 5г, например увеличением скорости теплоносителя около теплопередающей поверхности. Но при этом, как известно из гидравлики, возрастает турбулентность потока и уменьшается толщина приповерхностного ламинарного слоя 5и, т.е. растет градиент скоростей у поверхности, а с ним и интенсивность переноса импульса нормально к поверхности (это выражается ростом гидравлического сопротивления). [c.487]

В данном разделе приводятся диапазоны преимущественных значений а для наиболее часто встречающихся ситуаций конвективного теплопереноса. [c.508]

В основе анализа и расчета теплопереноса нормально к теплопередающей поверхности лежит уравнение теплопередачи, записываемое, как правило, в манере конвективного теплопереноса — см. (6.13) [c.528]

Вследствие высокой теплопроводности твердого тела (в расчетном смысле Ят оо), критерий В1 = аИ/к О (практически для шара в инженерных расчетах достаточно В1 0,1 0,2). Поэтому нагрев тела можно считать безградиентным во всех его точках, в том числе и на поверхности, температура в каждый момент времени одинакова. Интенсивность нагрева определяется внешним конвективным теплопереносом через поверхность тела Р теплоотдача зависит от характеристик движущейся среды около поверхности, выражается она коэффици- [c.576]

Произведем осознанно подмену задачи-, будем описывать теплообмен в терминах конвективного теплопереноса (см. разд. 7.5.1), используя понятие о среднем за весь цикл работы регенератора коэффициенте теплопередачи кц. Тогда уравнение типа (7.14) запишется как [c.596]

Физически множитель tip призван учесть два основных эффекта. Во-первых, в процессе работы регенератора не полностью используется аккумулирующая способность насадки температура ее внутренних зон (средняя по объему элемента насадки 0ср — тоже) в своем изменении может заметно отставать от температуры поверхности 0. Этот эффект выражается с помощью коэффициента использования насадки к он определяется соотношением количеств теплоты, которая может быть передана кондукцией внутрь насадки и которая на самом деле аккумулируется ею. Поэтому к зависит от критерия Фурье. И во-вторых, независимо от внутреннего теплопереноса должны быть учтены особенности конвективного теплообмена на поверхности насадки. Здесь определяющим будет критерий, прямо получаемый из уравнения нестационарного конвективного теплопереноса — типа (а) в разд. 7.10.2 — путем масштабных преобразований ах/ с р 1) s vj/, где / — определяющий линейный размер, выражающий соотнощение объема тела и его поверхности. Нетрудно убедиться, что ц/ представляет собой произведение критериев Фурье и Био [c.597]

Тепловой баланс для элементарного контура к с поверхностью теплообмена df при движении холодного теплоносителя в режиме ИВ (продольный конвективный теплоперенос с пропускной способностью G в отсутствие Пр.П показан на рисунке простыми стрелками) запишется так [c.662]

Конкретные эмпирические соотношения для определения 8Ь и р приводятся в литературе. Теоретические соотношения удается получить для весьма ограниченного числа случаев и, как правило, для предельных ситуаций. Так, для шара, используя канву анализа конвективного теплопереноса (разд.6.4.5), нетрудно установить минимальное значение числа Шервуда. Для этого следует рассмотреть пограничную пленку (ее диаметр пп) около шара диаметром с1 и уравнять потоки вещества М, записанные в форме (10.6) как диффузионный ( 1 = /, пл, коэффициент диффузии Од) и в форме (10.3) — как конвективный (причем Г = п ) [c.776]

Эффективная теплопроводность в осевом направлении обычно мала по сравнению с конвективным теплопереносом газового потока в этом же направлении, и поэтому при Ре>500 (что характерно для большинства промышленных реакторов) ею можно пренебречь 299 [c.93]

Следует различать два случая конвективного теплопереноса ламинарный и турбулентный. Если ламинарному процессу уделено большое внимание, связанное с обеспечением стабильности потоков, а следовательно, и стабильности условий роста, то турбулентному процессу внимания уделено явно недостаточно. Это связано с тем, что теория турбулентности в настоящее время еще не развита [61]. Единственным способом получения аналитических закономерностей для конвекции в расплаве с высокими уровнями тепловыделения являются качественные оценки, связанные с учетом симметрии системы, закона сохранения, эффектов подобия и размерности. Важную информацию дает также метод численного моделирования, однако этот метод не позволяет продвинуться в ту область параметров, которая не поддается данному моделированию. [c.58]

Использование уравнения з ергии при конвективном теплопереносе для термозондирования пласта [c.324]

Удельное значение радиационной составляющей теплообмена во взвешенном слое зависит от плотности взвешенного слоя. При большой плотности взвешенного слоя этот слой даже при малой толщине нелучепрозрачен, и поэтому конвективный теплоперенос имеет доминирующее значение. Напротив, при низкой плотности взвешенного слоя лучистая составляющая может иметь известное значение и при создании расчетной методики должна учитываться. [c.191]

На первой стадии цикла прессования, когда происходит разогрев заготовки, основную проблему представляет теплопередача и пластическая (или высокоэластическая) деформация прессуемого материала. Сделаем следующие допущения теплофизические свойства материала остаются постоянными конвективным теплопереносом и диссипативным нагревом, связанными с течением вследствие существования составляющей можно пренебречь по сравнению с теплопроводностью в радиальном направлении. Рассматривая прессование в форме, показаннойна рис. 14.18, запишем для процесса теплопередачи следующее уравнение (являющееся разновидностью уравнения энергетического баланса) [c.550]

Точные аналитические решения этого уравнения при Ре О отсутствуют, за исключением нескольких вырожденных случаев, когда решение зависит только от расстояния до реагирующей поверхности и не зависит от поперечной координаты. Аналогичное утверждение справедливо и применительно к уравнению конвективного теплопереноса, 1 )торое совпадает с (2.1) с точностью до замены концентрации температурой и диффузионного числа Пекле Ре = all ID, соответствующего диффузии, тепловым числом Пекле Per = lUI i, соответствующим теплопроводности. [c.17]

Если скорость движения фронта равна скорости конвективного теплопереноса, то температура теоретически стремится к бесконечной, т.е. возникает сингулярность. При этом все тепло, выделившееся в реакционной зоне, не может быть отведено конвективным теплопере-носом из слоя, оно поглощается в нем полностью. Однако реально такое повышение температуры не может произойти, так как при увеличении скорости движения газового потока или уменьшении входных температуры либо концентрации реакционной смеси установится некоторая скорость движения зоны вследствие более сложного взаимодействия между тепловыделением в результате химической реакции и переносом вещества и тепла. [c.157]

В предыдущих главах при рассмотрении свободноконвективных течений мы не учитывали другие виды теплопереноса или же механизмы, которые могли возникать одновременно с конвекцией. Совместное действие различных механизмов переноса в примыкающих друг к другу областях обсуждалось в предыдущем разделе. Здесь же мы рассмотрим одновременное совместное действие кондуктивно-конвективного переноса, на которое накладываются радиационные эффекты. Так, в некоторых сопряженных задачах переноса, например в задачах, рассматривавшихся в разд. 17.5 (в частности, в задаче о пограничном слое вблизи нагретой вертикальной поверхности), перенос тепла излучением может играть существенную роль даже при относительно низких температурах, поскольку теплопередача естественной конвекцией часто оказывается очень малой, особенно в газах. В зависимости от свойств поверхности и геометрии задачи перенос излучением во многих практических ситуациях нередко близок по величине или даже больше, чем конвективный теплоперенос. Именно поэтому важно определить его влияние на характер течения и теплопередачу. [c.483]

Под конвекцией понимают передачу теплоты при движении жидкости или газа. При этом перенос теплоты происходит как бы механически макрообъемными частицами потока теплоносителя. Конвективный теплоперенос имеет исключительно важное значение в химической технологии, поскольку от того, как осуществляется [c.276]

Теплопередача внутри трубок ЗИА рассчитывается по формуле конвективного теплопереноса для турбулентного потока (см. раздел Расчет печей пиролиза ). Теп-лоперенос излучением от пирогаза может не учитываться. [c.134]

На практике оба этих вида конвективного теплопереноса зачастую сопутствуют друг другу встречаются ситуации, когда их вообще затруднительно разделить, и напротив, в некоторых случаях один из них Ифает определяющую роль. [c.475]

В манере конвективного теплопереноса представляют также теплообмен при конденсации паров и кипении жидкостей, хотя, согласно современным воззрениям, определяющую роль здесь Ифает кондуктивный перенос. В той же конвективной форме представляют и другие процессы пристеночного переноса при плавлении, в дисперсных системах (например, в псевдоожиженном слое) и др. некоторые из них затронуты в данной главе. [c.476]

Под конвективным здесь понимается поток теплоты от теплопередающей поверхности к рабочему телу, теплоносителю (или в обратном направлении) нормально к этой поверхности — в отличие от переноса теплоты с теплоносителем вдоль поверхности (его также именуют конвективным) особенности такого потокового переноса теплоты отдельно или совместно с нормальным теплопереносом рассматриваются в гл. 7. Заметим, что возможны ситуащш, когда теплопередающая поверхность отсутствует и нормальный конвективный теплоперенос осуществляется непосредственно от одного теплоносителя к другому. [c.485]

В уравнении, полученном обработкой экспериментальных данных для различных тепловых потоков, отсутствует фактор влияния теплового потока на коэффициент теплоотдачи. Это свидетельствует о том, что в испарителе системы Самбай , в отличие от испарителя системы Лува , тепловой поток не оказывает какого-либо ощутимого влияния на интенсивность теплообмена. Причина заключается в том, что в испарителе Лува увеличение теплового потока интенсифицирует конвективный теплоперенос вследствие более интенсивного перемешивания в пленке, осуществляемого п узырьками пара. Кроме того, с ростом теплового потока содержание пара в пленке возрастает, в то время как в испарителе Самбай пленка жидкости интенсивно перемешивается самим ротором и эффект дополнительного перемешивания ее пузырьками пара можно признать пренебрежимо малым. [c.168]

Кроме того, описанный аппарат характеризуется весьма высокими значениями коэффициентов теплопередачи. В значительной степени это связано с тем, что благодаря интенсивной бомбардировке поверхности жидкостной пленки струями и каплями жидкости в ней получгют активное развитие турбулентные пульсации, определяющие механизм конвективного теплопереноса в пленке. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология