Интенсификация тепловой работы и теплообмена

В этой связи следует еще указать на отмечавшуюся в работе [И] возможность проявления при некоторых условиях дополнительного механизма влияния поперечного потока вещества, заключающегося при испарении в турбулизации ламинарного пограничного подслоя или подслоя у поверхности раздела фаз и повышении уровня турбулентности в турбулентном пограничном слое или ядре потока смеси. Это влияние поперечного потока не должно вызывать в области малых и больших 1 нарушения аналогии между совместно протекающими в общем гидродинамическом поле процессами тепло- и массообмена, но может приводить к интенсификации обоих этих процессов и нарушению аналогии между ними и чистым теплообменом (не сопровождающимся поперечным переносом массы). Приведенные выше данные показывают, что поперечный поток вещества, незначительный по сравнению с основным продольным потоком газовой (парогазовой) среды даже при интенсивном испарении жидкости, может при определенных условиях оказывать существенное влияние на совместно протекающие процессы тепло-и массообмена и заметно нарушать аналогию между ними. Это не исключает, однако, того, что для других условий, часто встречающихся на практике, можно с достаточной для практических целей точностью принимать приближенно справедливой полную аналогию между указанными процессами. [c.128]

При исследовании массообменных и теплообменных процессов в настоящей работе были использованы в основном экспериментальные методы, так как сложность протекания этих процессов в реальной аппаратуре и на моделях практически исключает возможность полного теоретического решения. При обработке экспериментальных данных с целью получения достаточно аргументированных методов расчета широко использовались методы теории подобия и размерностей. Теоретической базой, позволившей осуществить аргументированное использование этих методов, явилась теория пограничного слоя в приложении к процессам тепло- и массообмена. Для массообменных процессов, протекающих в модели из двух вертикальных соосных цилиндров, получены количественные соотношения, описывающие массопередачу в газовой фазе и учитывающие влияние неустойчивости, проявляющейся в возникновении так называемых вихрей Тейлора. Для жидкой фазы характерен определенный эффект закручивания жидкостной пленки, что также приводит к существенной интенсификации массопередачи по сравнению с гравитационно стекающей пленкой. [c.10]

Для процессов в жидкой фазе также используются реакционные емкости без перемешивания (баки, цистерны, котлы) и смесители с механическим (лопастные, пропеллерные, турбинные и специальные виды мешалок), пневматическим, струевым, центробежным и прочими видами перемешивания. Перемешивание обеспечивает не только получение однородных физических смесей, но и интенсификацию многих реакций и идущих при этом процессов тепло-и массообмена. При работе под давлением широко применяются автоклавы. Из вспомогательного оборудования можно отметить цистерны и другие емкости для хранения реагентов, монтежю, насосы, выпарные и теплообменные аппараты различных типов и конструкций и пр. [c.152]

Наиболее сложная задача — создание систем теплообмена у спаев. В бытовых холодильниках применение вентиляторов с целью интенсификации теплообмена - нежелательно, так как это существенно снижает надежность и создает источник шума. В холодильниках малого объема для подвода тепла к холодным спаям, чаще всего используют внутреннюю металлическую обшивку холодильной камеры, а для отвода тепла от горячих спаев — оребренные панели, работающие в условиях свободной конвекции. Однако с увеличением объема холодильной камеры и соответственно тепловых нагрузок на спаях подобные системы становятся малоэффективными, так как простое увеличение площади теплообменной поверхности, как правило, не позволяет отводить тепло при малых перепадах температур, поскольку эффективность работы периферийных участков поверхности резко снижается. Поэтому в холодильниках большого объема часто применяют промежуточные теплоносители. Используют как испарительно-конденсаторные контуры на фреонах у холодных и горячих спаев, так и промежуточные теплоносители (например, воду), циркулирующие в замкнутых контурах между горячими спаями и теплообменниками под действием разности плотностей в подъемной и опускной ветвях контуров. В последнем случае наилучшими теплопередающими свойствами обладают вертикальнотрубные теплообменники с проволочными поверхностями оребрения, на которых достигаются коэффициенты теплопередачи порядка 12 Вт/(м .К). У этих теплообменников также наилучшие массо-габаритные показатели. [c.106]

Еще более сложным для исследования представляется теплообмен между поверхностью и перемащиваемой суспензией, поскольку в этом случае дополнительное влияние на процесс оказывает взвешенная в жидкости дисперсная твердая фаза. Чем больше разность плотностей частиц и жидкости, тем значительнее влияние частиц, проникающих в ламинарный слой жидкости у теплообменной поверхности. От содержания дисперсной фазы зависят плотность и вязкость суспензии, а следовательно, и характер циркуляционного движения в перемешиваемом объеме. Имеется несколько работ экспериментального характера [25, 26], в которых проведено обобщение данных в виде зависимости критерия Ми от многочисленных параметров системы. В такого рода корреляционных соотношениях помимо среднего объемного содержания дисперсной твердой фазы фигурируют теплофизические свойства суспензии (вязкость, тепло- и температуропроводность), надежное вычисление которых представляет дополнительную сложность. Поэтому степень достоверности рекомендуемых расчетных соотношений для теплоотдачи к перемешиваемым суспензиям зависит от метода вычисления теплофизических свойств суспензий [9]. Обычно по мере увеличения содержания твердой фазы интенсивность теплообмена суспензии с поверхностью стенки уменьшается, что, видимо, объясняется большим влиянием увеличивающейся плотности и вязкости суспензии на интенсивность циркуляционного движения по сравнению с интенсификацией теплообмена за счет возмущающего влияния твердых частиц на пристенную жидкость. Как правило, при стремлении концентрации твердой фазы к нулевому значению величина а стремится к коэффициенту теплоотдачи при перемешивании чистой жидкости. [c.125]

Заметим, что аналогичный расчет в пренебрежении изменением плотности дает относительный разогрев при воспламенении 6 2В , т. е. тот же порядок величины, что и при учете изменения плотности. С качественной стороны полученные результаты аналогичны соотношениям общей теории теплового режима горения. Это относится и к учету теплоотдачи от фронта пламени излучением. Опуская детали расчета, укажем, что дополнение граничного условия (6-3) еще одним членом — потерей тепла излучением — приводит к новым (теплообменным) условиям воспламенения и потухания. Физически это означает, что срыв горения возможен как при очень малых значениях скорости потока (большие ), когда роль теплоотдачи велика, так и при интенсификации процесса по скорости, когда процесс при условиях, близких к адиабатным, переходит из диффузионной области в кинетическую. Подробнее об этом изложено в работе [Л. 21 ]. [c.122]

В работе[7] была выделена совокупность обобщенных геометрических параметров теплообменной поверхности - извилистость пути потока, прерлвистость контакта потока со стенкой Р и гидравлический диаметр, которые могут дифференцированно характеризовать соответствующие способы интенсификации тепло-первноса. По результатам анализа эффективности поверхностей различных конструктивных типов, исследованных на конвективном воздушном потоке, показана возможность создания поверхности не только заданной, но и максимальной (при с1 х Ыет ) эффективности, что реализуется при. = 1 2, / ,г = [c.91]

Проблемы, возникающие при энергосбережении при эквивалентной замене независимых источников тепла сульфидным (технологическим) топливом, защита воздушного бассейна от выброса металлургическими заводами технологических газов с помощью их утилизации, а также некоторые вопросы сокращения потерь металла со шлаками требуют комплексного решения. Например, сокращение обьема отводимых из печи газов путем нагрева и обогащения дутья кислородом с целью улучшения условий их очистки от пыли и утилизации содержащихся в них серы и других ценных компонентов может быть успешно решено только в том случае, если оно сопровождается интенсификацией теплообмена в зоне окисления сульфидов. Увеличение теплообменной составляющей тепловой нагрузки агрегата должно сопровождаться изменением параметров режима его тепловой работы и соответствующим ростом коэффициента использования химической энергии сульфидов В реальной практике выбор параметров плавки и конструкции печи производят в большей степени экспериментальным путем, так как анализ тепловой работы печи, основанный на использовании балансовых уравнений, позволяет оценить средние значения параметров, характеризующих интенсивность теплогенерахщонных и теплообменных процессов при автогенной плавке сульфидных материалов, но не дает информации о способах их достижения в условиях конкретного технологического процесса. [c.460]

Напряжение пода характеризует интенсивность работы печи и определяет использование тепла топлива в рабочем пространстве печи. Естественно стремиться к высокой интенсивности работы печи, т.к. это позволяет увеличить ее производительность или уменьшить размеры печи при той же производительности. С точки зрения энергопотребления принципиально важно, за счет чего происходит повышение интенсивности работы печи. Если это происходит за счет увеличения температуры в печи и температуры уходящих из печи продукгов сгорания, то следствием является узц дшение использования тепла в рабочем пространстве печи и повышение энергозатрат. В то же время повышение интенсивности работы за счет интенсификации теплообменных процессов позволяет снизить удельные энергозатраты при прочих равных условиях. Поэтому для энергосбережения следует выбирать средства и системы, интенсифицирующие теплообмен в рабочем пространстве печи. К таким средствам можно отнести импульсную, факельно-сводовую и струйно-факельную системы отопления, струйную обдувку, организованную циркуляцию и пр. [12.1, 12.2, 12.6-12.8]. [c.675]