Характеристики теплообмена

Исследования показывают, что размер активных участков парообразования уменьшается с увеличением теплового потока [61, как это следует из уравнения (5.2). Поэтому следует обратить внимание на то, что обработка поверхности может иметь заметное влияние на характеристики теплообмена при кипении. На рис. 5.7 приведены серия кривых для некоторых характерных типов обработки поверхности и возможные количественные характеристики этого влияния [7]. Отметим, что максимальный, или критический, тепловой [c.94]

Характеристики теплообмена. Первым шагом в установлении требований является задание входных и выходных температур для каждого из теплоносителей. При рассмотрении рабочего интервала температуры должны быть указаны побудительные мотивы, заставляющие стремиться к достижению желаемого предела. Если определены входные и выходные температуры, можно вычислить коэффициент полезного действия теплообменника. Это имеет большое значение, поскольку позволяет сделать дальнейшие заключения о необходимых соотношениях длины и диаметра каналов и возможности использования аппаратов с прямоточной и перекрестноточной схемами течения или необходимости применения противоточной схемы. [c.160]

Изучение определяющих параметров. Ввиду трудностей нахождения размеров теплообменника, при которых получаются надлежащие характеристики теплообмена при приемлемых потерях давления в системе, иногда удобно выполнить параметрическое изучение, изменяя факторы, представляющие наибольший интерес, и определяя условия, при которых достигаются поставленные требования. Обычно стараются добиться минимального объема вычислений, следуя, например, методике, изложенной в гл. 4, в соответствии с которо рекомендуется составлять схему. [c.166]

Рис. 9.10. Характеристики теплообмена и потери давления со стороны кожуха для многоходового перекрестноточного кожухотрубного теплообменника с шахматным расположением труб [12].

Было проведено интересное изучение применения насадок в керамическом ядерном реакторе, в котором сравнивались характеристики теплообмена насадки из сферических топливных элементов и насадки из топливных элементов Б виде гексагональных призм, имеющих центральное цилиндрическое [c.202]

В последующем анализе лучистый теплообмен не учитывается. Из работ, приведенных в списке литературы к гл. 7, можно увидеть, что на данной стадии было бы, по-видимому, преждевременно учитывать этот сложный фактор в рамках обычного, практического подхода к проблеме. Однако, в то время как доля теплового потока у стенки, обусловленная излучением, может быть во многих случаях действительно мала, сам поток взвеси может испытывать при этом определенное локальное воздействие. На движение частиц могут влиять большие градиенты температуры вблизи стенки (сила термофореза) или прямое излучение (сила, вызванная фотофорезом). Излучение или большой градиент температуры может изменить режим движения частиц вблизи стенки и, следовательно, характеристики теплообмена. Теоретических работ, специально посвященных исследованию этого фактора, по-видимому, пока еще нет. [c.159]

Однако экспериментальное подтверждение [47] такой аналогии является не столь обнадеживающим. На фиг. 7.5 проведено сравнение основных результирующих параметров переноса fs/f0, Nus/Nu0 и е/,8/ео (этот рисунок был случайно опущен в работе [47]). Главная причина, по которой частицы в существенно разной степени меняют характеристики теплообмена и трения потоков взвесей, связана, по-видимому, с отличием во вкладе соударений частиц. Очевидно, что при столкновении частицы с поверхностью или другой частицей передается значительный импульс, тогда как перенос тепла может быть сравнительно малым ), [c.244]

Качественные характеристики теплообмена при сжигании газа в основном подтвердили картину теплообмена на мазуте. [c.52]

Таким образом, график зависимости а от может быть получен, если основные характеристики теплообмена и трения известны как функции числа Рейнольдса. Затем зависимость для любой конкретной конструкции поверхности теплообмена представляется одной кривой на графике типа показанного на рис. 1-2 (для свойств воздуха при давлении 1 ат и температуре 260° С)". Интересной особенностью этого графика является очень большая разница в затратах энергии на преодоление трения для данного теплового потока на различных поверхностях теплообмена или, наоборот, меньшая разница значений теплового потока для данной величины затрат энергии на преодоление трения. [c.12]

Были проведены расчеты для участка, на котором одновременно происходит тепловая и гидродинамическая стабилизация турбулентного потока в трубе. Однако, по мнению авторов, такие решения имеют весьма ограниченную область применения и могут привести к ошибкам. Если труба имеет плавный вход, то возникает тенденция к развитию ламинарного пограничного слоя с последующим переходом к турбулентному течению, причем характеристики теплообмена в этом случае совершенно отличны от тех, которые существуют при формировании турбулентного пограничного слоя сразу же у входа в трубу, как это и принимается во всех подобных решениях. Если во входном сечении кромка трубы острая, то это вызывает отрыв пограничного слоя на входном участке и развитие турбулентности, определяющей значительно большую интенсивность теплопередачи на входном участке, чем это следует из решений, основанных на предположении о развитии турбулентного пограничного слоя. В гл. 7 приведены характеристики, основанные на экспериментальных данных для нескольких типов труб, имеющих острую входную кромку можно полагать, что эти данные гораздо точнее и полезнее при расчете теплообменников, чем имеющиеся аналитические решения. [c.88]

При секционировании трубы с целью приближения к местным характеристикам теплообмена возникают сложности с измерением Ah. Для конденсирующегося насыщенного пара эту задачу можно свести к определению расходов конденсата О,, [I]. Тепловые потоки в этом случае [c.422]

Уравнения относительно / и С идентичны соответствующим уравнениям для термической конвекции. Параметр Рг заменяется на S , —на , ф — на С, а <7" —на с ". Следовательно, все автомодельные решения для характеристик теплообмена в случае термической конвекции справедливы для характеристик массообмена в случае концентрационной конвекции, если сделаны указанные выше замены параметров. Эта аналогия распространяется и на экспериментальные данные, и на обобщенные соотношения для характеристик теплообмена. Однако следует иметь в виду, что все сказанное выше справедливо лишь при малых разностях концентраций, а также в том случае, если члены с вязкой диссипацией и давлением в уравнении энергии (6.4.3) остаются малыми и в процессе массообмена. [c.347]

Другие, конфигурации. В работе [73] рассматривалось течение около горизонтального цилиндра и вертикального осесимметричного тела произвольного профиля при четырех указанных выше комбинациях Зс и Рг. Использовался метод решения, предложенный ранее теми же авторами [72] для расчета течений в условиях естественной термической конвекции. Короче го оря, решения для функции тока, температуры и концентрации отыскиваются в виде быстро сходящихся рядов, универсальных относительно профиля тела в заданном классе конфигураций. Используя первые члены рядов, что дает достаточно точные результаты для горизонтального цилиндра и вертикального осесимметричного тела, удалось получить асимптотические соотношения для напряжения трения, чисел Нуссельта и Шервуда. При Рг = Зс, как и прежде, влияния разности температур и разности концентраций можно считать просто аддитивными. Следовательно, результаты расчета характеристик теплообмена для таких тел, полученные в гл. 5, применимы и для соответствующих задач совместной конвекции, [c.385]

В табл. 8.3.2 представлены результаты численного расчета характеристик теплообмена, полученные на основании решения уравнений (8.3.5) и (8.3.6) при граничных условиях (8.2.13) для газа А (см. табл. 8.3.1). Результаты получены при Рг = 0,7 в [c.480]

Влияние естественной конвекции на вынужденное течение в горизонтальном кольцевом канале исследовалось в работе [57] с помощью метода возмущений при низких числах Рэлея и с помощью конечно-разностного метода — при высоких числах Рэлея. Рассматривалось полностью развитое ламинарное течение в случае, когда одна стенка равномерно нагревалась, а вторая была теплоизолирована, и в случае, когда обе стенки равномерно нагревались. Рассчитаны характеристики теплообмена и особенности вторичного течения при Рг = 1 и отношениях диаметров стенок, равных 1,5 2 4 и 6. Возрастание числа Рэлея и изменение тепловых граничных условий приводят к заметному изменению картины вторичного течения. При нагреве одной стенки образуются две ячейки вторичного течения, симметричные относительно вертикальной оси. При нагреве обеих стенок количество ячеек возрастает до четырех, по две с каждой стороны вертикальной оси. Результаты расчета теплового потока вполне удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными [77]. [c.650]

Сравнительные исследования характеристик теплообмена в цилиндрической камере горения (0 = 0,4 м, Ь = 2 м) при сжигании городского газа (московского) были проведены [c.64]

С. Н. Шориным и В. И. Суховым [Л. 30]. Для измерения зональных и интегральных характеристик теплообмена камера была разделена на калориметрические секции. Сравнивалась работа прямоточных и вихревых горелок с различными диаметрами кратера й, равными 41, 68 и 100 мм соотношение 0(й находилось в пределах от 4 до 10. Вихревые горелки имели различный коэффициент закручивания потока (/2з до 4,4). Тепловая нагрузка камеры горения варьировалась в диапазоне от 0,7 до 3,5 Гкал/(мЗ-ч). Полнота сгорания газа контролировалась на выходе из камеры анализом состава продуктов сгорания. В результате исследования установлено, что переход от прямоточных горелок к вихревым интенсифицирует теплообмен в тем большей степе- [c.64]

Наиболее удачным следует считать конструкцию 3 варианта, так как в нем реализован теплообмен между хладагентом и воздухом по принципу противотока. Этот вариант имеет наилучшие характеристики теплообмена и установки в целом. [c.19]

На рис. 6.2 дана зависимость энергетических характеристик теплообмена при Rem==10 и А[э/ э=10-2 от отношения Re потоков с Рг= =0,7 для поверхности с естественной шероховатостью и гладкой. Из рисунка следует, что при увеличении Rer гладкой поверхности (уменьшении R при заданном Rem) отношение энергетических коэффициентов сравниваемых поверхностей l if растет, отношения тепловой мощности (или плотности теплового потока при f = idem) t], и затрат мощности на циркуляцию потока (удельная) падают. При R=l, т. е. при [c.94]

Для расчета этой функции необходимо сделать некоторые допущения о механизмах турбулентной и поверхностной неустойчивостей. Хотя эти допущеш я в большей или меньшей степени произвольны, онн тем не менее позволяют установить, что простое степенное представлеиие зависимости N11 (Не , Рг , Ка) уже несправедливо. С другой стороны, в большинстве практических случаев для различных веществ числа Прандтля и Капицы примерно пропорциональны. Поэтому понятно, что некоторые авторы представляют свои результаты как функцию одного только числа Прандтля. Возможно стоит упомянуть, что при большом значении числа Прандтля (при.мерно равном 20) свойственные турбулентному течению характеристики теплообмена наблюдаются уже при малых числах Рейнольдса (около 10), югда как при меньших числах Прандтля переход к турбулентному режиму теплопереноса наступает при числах Рейнольдса, примерно равных 300. На рис. 4 изображены зависимости NlJ(Re,, Рг , Ка) для различных веществ, характеризующихся малыми и большими значениями чисел Прандтля и Капицы. Эти зависимости построены иа основе экспериментальных данных, относящихся к таким условиям, в которых внешнее поверхностное трение отсутствует, т. е. параллельный пленке компонент скорости пара равен нулю. Если же конденсация происходит внутри вертикальной трубы, причем преимущественно в ее верхней части, то [c.95]

Особые npo6j eMbi возникаю 1 ри продольном обтекании труб, имеющих ребра, параллельные ИХ оси. Если расстояние между вершинами ребер соседних труб больше расстояния между ребрами, то основная часть потока течет по каналам с большим гидравлическим радиусом за пределами огибающей ребер каждой трубы. Наблюдается относительно слабое перемешивание потоков теплоносителя в каналах с большим гидравлическим радиусом между оребренными трубами и в каналах с малым гидравлическим радиусом между ребрами. Это связано с ухудшением характеристик теплообмена ввиду того, что струйки между ребрами имеют температуру, значительно превышающую среднюю температуру потока. Следовательно, уменьшается эффективная разность температур между оребренной поверхностью и примыкающим к ней потоком. Если же расстояние между трубами мало, так что гидравлические радиусы всех каналов примерно одинаковы, то распределение скорости будет по существу равномерным. В этом случае потери давления и коэффициент теплоотдачи достаточно точно вычисляются по эквивалентному диаметру, определенному по смоченному периметру и площади проходного сечения. [c.62]

Круглые трубы с кольцевыми ребрами, расположенные параллельно потоку, обычно редко употребляются. Однако в особых условиях такая конфигурация может оказаться весьма эффективной. Например, она была выбрана для топливных элементов реакторов с газовым охлаждением в Колдер-Холле (Великобритания). Перед конструкторами реактора стояла задача — отвести как можно больше тепла от топливного стержня данного диаметра в канале длиной 6,1 м. При близком расположении продольных ребер, как уже отмечалось выше, наблюдается ухудшение характеристик теплообмена. Эту проблему удалось обойти, используя топливные стержни с кольцевыми ребрами, которые- [c.62]

Отрицательное влияние перав1юмерного распределения скорости сказывается в увеличении потерь давлешш и затрат энергии на прокачку жидкости, а также в ухудшении характеристик теплообмена. По-видимому, типичными изменениями 1 еометрии канала, вызывающими основные затруднения, являются внезапные изменения размеров канала, колена и ресивера. Как уже говорилось в гл. 3, действительная картина турбулентного течения гю существу очень напоминает картину идеального потенциального течения, за исключением пограничного слоя или участков, иа которых происходит увеличение площади канала. В последнем случае скоростной напор уменьшается в направлении течення, а статическое давление увеличивается, в результате чего [c.119]

Чтобы получить более равномерное распределение скорости по теплообменной матрице холодильника, во входном коллекторе разместили экспериментально подобранное распределительное устройство. Эта система обеспечила очень эффективное распределение струи с малыми потерями давления и такое заметное улучшение характеристик теплообмена, а следовательно, и увеличение мощности двигателя на больших высотах, что соответствующий вариант этого устройства был поставлен на натурное изделие. Однако при проведении испытаний выяснилось, что оно не обеспечивает никакого улучшения характеристик в отличие от первоначального варианта. Тщательное исследование поля течения с помощью насадки Пито позволило обнаружить М01ЦНЫЙ вихрь, влияющий на распределение скорости на выходе из нагнетателя, которое не одинаково не только для экспериментального и натурного двигателей, но меняется также от двигателя к двигателю, и даже в одном двигателе время от времени наблюдается случайное перераспределение скорости. Так как эффективность распределителя зависит от его положения относительно падающей струи, из-за неопределенности положения последней любое устройство в виде перегородок или экранов большую часть времени работает неэффективно. В результате приходим к заключению, что при неравномерном распределении скорости единственным способом устранения этого недостатка является основательная переделка диффузора нагнетателя и отводяп1ей улитки, что нежелательно. [c.133]

Таким образом, не существует резкого разрыва на кривой для перекрестного течения в интервале чисел РсЙ1юльдса от 10 до 10 ООО 1—61. На рис. ПЗ.Ю и ПЗ.П приведены соотношения для характеристик теплообмена при поперечном обтекании глад ких труб (на рис. ПЗ.Ю даны соотношения для коридорного расположения, а на ПЗ.П —для шахматного расположения рядов относительно направления течения). Из сравнения кривых на рис. НЗ. 10 и ПЗ. 11 с кривыми для течения в круглых трубах, представленных на рис, П3.2, видно, что выгоднее направлять более вязкую жидкость, для которой значение чисел Рейнольдса ниже, через межтрубное пространство и меиее вязкую жидкость с более высокими числами Рейнольдса — по трубам. Так можно реализовать преимущества перекрестного тока, обеспечивающего более высокий коэффициент теплоотдачи при низких числах Рейнольдса и позволяюн1его сблизить значения обоих коэффициентов теплоотдачи, что даст возможность выбрать геометрию теплообменника с наилучшими пропорциями. Если же разница в значениях коэффициентов теплоотдачи для двух жидкостей все еи с велика, может оказаться выгодным применить оребренные трубы. Если высота ребра мала, конец трубы можно развальцевать до диаметра, немного превышающего диаметр ребер, так что труба будет проходить через отверстие в трубной доске (рис. 9.3) 17, 81. [c.171]

Если диаметр огибающей для трубного иучка значительно меньше внутреннего диаметра кожуха, существенная часть потока может пройти в обход поверхности теплообмена через зазор между трубным пучком и кожухом. Связанное с этим ухудшение характеристик теплообмена может быть значительным, особенно в том случае, когда трубы в пучке расположены тесно. [c.176]

Рис. 9.11. Характеристики теплообмена и потери даплеиия со стороны кожуха для многоходового г1ерекрестиоточного кожухотрубного теплообменника с расположением труб по углям равностороннего треугольника [12].

Рис. 10.17. Сравнотк- характеристик теплообмена поверхностей реактора из унорялоченных призматических блоков и поверхности рея).-тора С гравийной засыпкой (РВК)

Предварительные конструктивные расчеты. Характеристика теплообменной матрицы может быть получена из основных данных, представленных на рис. 11.7 для матрицы из сплющенных труб с плоскими ребрами. Весьма плодотворным является следующий подход к задаче. Определяют характеристики для одной принятой совокупности условий в интересующей области, а затем на осгюве рассмотренной в гл. 4 методики эти данные экстраполируются на другие условия. В итоге получают диаграмму характеристик, которая может быть использована для выбора требуемых пропорций агрегата. Результаты расчета характеристик теплообмена в произвольно выбранной точке в рабочем диапазоне параметров приведены в табл. 11.2. [c.218]

I li , 14.13. Характеристики теплообмена радиаторои различных серий Y типа NaK — воздух. [c.284]

При разработке новых теплообменников проводятся разнообразные их испытания. Они включают в себя как исследования характеристик теплообмена, гидравлического сопротивления и распределения скорости и температуры на небольших моделях, так и проведение опытов на больших натурных аппаратах. Выбор программы испытаний, постановка экспериментов и их проведение, анализ и интерпретащтя полученных результатов — вее это связано с множеством сложных проблем. Необходимо достичь oптимaль югo соотношения между затратами на проведение испытаний е одной стороны, и ценностью получаемой информации — с другой. В данной главе очерчен круг задач, связанных с этим вопросом, указаны некоторые подходы к их решению, доказавшие свою эффективность, а также приведено описание некоторых полезных методов испытаний. [c.310]

ГП, Г Га. и др.), меняются параметры факела и, соответственно, характеристики теплообмена в топке агрегата. Необходимость в надежной работе змеевиковых труб печных агрегатов диктует принятие мер по стабилизации факела форсунок и соответствшо их теплообменных характеристик оптимальным условиям нагрева нефти и нефтепродуктов в радиантной камере печи. Регулирование параметров факела форсунки является особенно актуальным, при существенных колебаниях загрузки установки сырьем. [c.74]

Характеристика теплообмена для полностью стабилизированного турбулентного течения в трубах круглого сечения с постоянной тепловой нагрузкой по длине показана на рис. 6-7. Эти кривые, вычисленные Леунгом [Л. 4], являются результатом соответствующих аналитических расчетов, основанных на имеющихся наиболее точных данных о турбулентных коэффициентах обмена. При больших числах Прандтля результаты очень хорошо совпадают с расчетами Дейслера Л. 5], в то время как при малых числах Прандтля они близки к результатам, полученным Слейчером и Трайбусом [Л. 6]. Эти данные на- [c.86]

Рис. 3.4.2. Характеристики теплообмена и параметры течения для теплового ламинарного восходящего течения, примыкающего к вертикальной изотермической поверхности (график подготовлен Рамешем Кришнамурти).

В работе [113] проведено обобщение анализа Спэрроу и др. [82] на случай вертикальной поверхности. Рассматривались системы гелий — воздух и водород — воздух с учетом переменности теплофизических свойств, а также эффектов Дюфура и Соре. Полученные результаты во многом аналогичны описанным выше. Вновь было установлено, что эффект Соре приводит к существенному изменению теплового потока, а результаты измерения характеристик теплообмена для рассматриваемых систем можно достаточно точно скоррелировать, применяя разность температур Tq—Та- [c.401]

Таблица 10.6.2. Характеристики теплообмена для полностью развитого смешанно-конвективного течения в вертикальных трубах, имеющих в сечении форму правильного многоугольника. (С разрешения автора работы [68]. 1970, ASME.)

Рис. 10.7.1. Характеристики теплообмена при развивающемся смешанно-конвективном течении в горизонтальной круглой трубе с постоянной плотностью теплового потока на стенке. (С разрешения авторов работы [8]. 1971, Pergamon Journals Ltd.)

Для Т. с. существуют т. иаз. критич. параметры системы (св-ва исходного в-ва, размеры реакц. сосуда, характеристики теплообмена с окружающей средой и др.), при незначит. изменении к-рых обычные скорости р-ции резко, скачком увеличиваются до взрывных. Чаще всего Т. с. определяется критнч. т-рой или критич. размером сосуда при фиксиров. значениях остальных параметров. Важная характеристика Т. с.-время индукции (t j). в течение к-рого т-ра достигает очень больших значений, а скорость рнции становится максимальной. В случаях, когда скорость тепловыделения намного превосходит скорость теплоотвода (адиабатич. условия Т. с.), минимально. [c.426]

Полагая, что компоновка тепловодов в теплообменнике не оказывает существенного влияния на режим течения внешних сред, для осредненных характеристик теплообмена в межтрубном пространстве получаем [c.255]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология