Нестационарный процесс конвективного теплообмена

Можно выделить три группы нестационарности конвективного теплообмена 1) течение стационарно, краевые условия по теплообмену (температуры, тепловые потоки) переменны во времени 2) постоянны краевые условия по теплообмену, но нестационарно течение среды 3) нестационарны и течение, и теплообмен. Сложность проблемы приводит, как правило, к значительным ограничениям исследуемых интервалов изменения параметров процесса и использованию квазистационарных или близких к ним моделей. [c.219]

Эксперименты по свободно-конвективному теплообмену поверхности шара и жидкости, заполняющей его, были проделаны Е. Шмидтом [Л. 215]. Поглощая тепло, средняя температура жидкости будет повышаться со времением, так что весь процесс является нестационарным. Однако он может рассматриваться как квазистационарный до тех пор, пока речь идет о пограничном слое на новсрхностн и коэффициенте теплообмена. В качестве жидкостей применялись спирт, гликоль и вода. Был охвачен диапазон значений произведения Gr Pr от 3-10 до 5-10 . Результаты были сведены к следующему соотношению [c.400]

В современной технике процессы переноса теплоты при нестационарных режимах приобретают все возрастающее значение. Интерес к нестационарным процессам конвективного теплообмена возник главным образом в связи с проблемами регулирования и управления теплообменными аппаратами, работающими с высокими тепловыми нагрузками. Например, в атомной энергетике вопросы управления реактором требуют знания его характеристик не только при стационарных, но и при нестационарных переходных режимах. [c.320]

Частичные полости. Подвергалось исследованию нестационарное охлаждение холодной воды в прямоугольной полости, изолированной снизу и по боковым стенкам, но открытой с верхней стороны [92]. В исходном состоянии вода поддерживалась при температуре = 4 или 8 °С. Переходный процесс рассчитывался для двух различных режимов охлаждения на верхней поверхности воды. В первом из них температура поверхности принималась равной О °С. Во втором случае между поверхностью воды и окружающим воздухом температуры О °С происходил конвективный теплообмен с коэффициентом теплоотдачи к = = 5,68 и 28,39 Вт/м -К- Расчеты проводились также для коэффициентов формы Л = 1, 3 и 6, причем толщина слоя воды составляла 1 см и, кроме того, использовалось квадратичное соотношение для плотности. [c.339]

Вторая категория характеризуется тем, что действие излучения приводит к изменению граничных условий. В качестве примера можно привести процесс нестационарной теплопроводности в твердом теле при излучении с поверхности при конвективном теплообмене граничные условия вдоль нагреваемой или охлаждаемой пластины могут меняться под влиянием излучения П—3]. [c.7]

Анализ системы, состоящей из уравнения (2.44) и кинетического уравнения реакции первого порядка, проведен в работах [96, 97]. Такой подход удобно использовать для моделирования процессов получения крупногабаритных блоков, так как часто из-за низкой теплопроводности режим их получения близок к адиабатическому (число БиоСО, ). Более полная постановка задачи моделирования процесса химического формования в форме дается анализом режимов работы периодического реактора без смешения при нестационарно протекающих химических процессах и кондуктивном теплопереносе. Один из вариантов расчета может быть выполнен при следующих допущениях [98] реакция, протекающая в рассматриваемой области, является одностадийной и необратимой теплопередача в зоне реакции осуществляется путем теплопроводности движение реагирующего вещества и связанный с ним конвективный механизм передачи тепла отсутствуют исходное вещество и продукты реакции находятся в одном фазовом состоянии, т. е. протекание реакции не сопровождается фазовыми превращениями лраиица рассматриваемой области непроницаема для вещества теплообмен на границе раздела происходит по закону Ньютона величины, характеризующие физические свойства вещества (теплопроводность, теплоемкость, плотность), химическую реакцию (энергия активации, предэкспоненциальный фактор, тепловой эффект) и условия протекания процесса (давление, температура окружающей среды, форма и размеры области, коэффициент теплоотдачи), в ходе процесса не изменяются. [c.54]

Гранулирование из расплавов является одним из важнейших процессов в схеме получения гранулированных удобрений. Правильная организация этого процесса должна опираться на знание закономерностей полета гранул в башне, теплообмена их с охлаждающим потоком и теплопередачи в них с учетом кристаллизации и модификационных переходов. Известно, что при гранулировании проис.чодит распад струй на капли, которые при охлаждении затвердевают и формируются в гранулы. Траектория полета гранул подробно рассмотрена М. Е. Ивановым с соавторами . При расчете траектории полета следует учитывать наличие трех режимов обтекания гранул чисто вязкостного стоксовского обтекания при Ке = 1—-2, переходного при 2 < Ке < 500 и, наконец, турбулентного обтекания с ламинарным пограничным слоем при Ке > 500. Основой теплового расчета должно являться решение вопроса о нестационарной теплопроводности гранулы в ходе ее кристаллизации и модификационных превращений со временем. С.хематично процесс происходит следующим образом. В полете капля (гранула) через свою наружную поверхность отдает тепло охлаждающему потоку (конвективный теплообмен). При этом на поверхности начинается охлаждение и кристаллизация плава, при достижении температуры кристаллизации происходит образование твердой корочки, которая во время полета гранулы все увеличивается. Происходит движение фронта кристаллизации внутрь гранулы по радиусу с соответствующим выделением тепла кристаллизации. При достижении на поверхности гранулы температуры следующего модификационного перехо- [c.181]

Рассматривается конвективный массо- и теплоперенос при малых и средних значениях Ке для случаев обтекания частиц. Циркуляционное движение жидкости внутри капель играет существенную роль при расчете массопередачи в случае лимитирующего сопротивления дисперсной фазы. Для такого режима наблюдается нестационарный характер процесса массопередачи, что при больших значениях Ре приводит к зависимости критерия Шервуда или Нуссельта от критерия Фурье. Внешний массо- и теплообмен при больших Ре стационарен и описывается уравнениями диффузионного пограничного слоя. При исследовании решений этих уравнений показано, что для расчета величины массового потока достаточно знать распределение вихря по поверхности твердой сферы или касательной составляющей эрости по поверхности капли и газового пузырька. Обсуждены гранр цы применимости погранслойных решений при увеличении отношения вязкостей дисперсной и сплошной фаз. Общий случай соизмеримых фaJ0выx сопротивлений описан обобщенной циркуляционной моделью. Закономерности массо-и теплопереноса при лимитирующих сопротивлениях сплошной и дисперсной фаз и общий случай соизмеримых фазовых сопротивлений рассмотрены в разделах 4.2—4.4. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология