Поверхности с искусственной шероховатостью

Подчеркнем, что сравнение поверхностей с искусственной шероховатостью носит индивидуальный характер, справедливый лишь при заданной геометрии (конфигурации) шероховатости, и общее решение не может быть получено. [c.89]

Рассмотренные выше положения касаются теплоотдачи к жидкости, поток которой ограничен гладкими стенками. Если стенки имеют шероховатость, то ее влияние при ламинарном течении проявляется в увеличении обтекаемой поверхности (подобно эффекту оребрения) на структуру же потока шероховатость не влияет. Аналогичные выводы относятся и к турбулентным течениям в области гладкого трения, т. е. когда выступы шероховатостей не выходят за пределы вязкого подслоя. В области же шероховатого трения теплоотдача интенсифицируется за счет турбулизации вязкого подслоя. Одновременно возрастает и гидравлическое сопротивление, обусловленное трением. Создание искусственной шероховатости используется как метод интенсификации теплоотдачи. Экспериментально найдено, что оптимальное соотношение шага между соседними выступами и их высотой равно примерно 13. При этом коэффициент теплоотдачи примерно в 2,3 раза выше, чем при гладких трубах. [c.305]

О роли внутреннего трения в нисходящей пленке и влиянии на массообмен искусственной шероховатости (навивки проволоки на гладкий элемент) свидетельствуют данные, приведенные на рис. 8, в. Ко фициенты массопередачи для элемента с навивкой значительно превосходят полученные в тех же условиях значения кж для гладкого элемента, что обусловлено перераспределением и турбулизацией поверхностных слоев жидкости. Визуально при этом наблюдали образование неустойчивых пузырей в межвитковом пространстве (для жидкости вязкостью ниже 3 сП) при / < < 10 с- и срыв капель с поверхности пленки при f > > 10 с Ч Увеличение / выше 10—12 с не приводило к заметному росту кж, что объясняется, видимо, увеличением обратного перемешивания жидкости. [c.57]

Он исследовал сопротивления трубопроводов с равномерной зернистой искусственной шероховатостью, полученной в результате наклеивания песчинок на внутреннюю поверхность труб, а также обработал большое количество данных о сопротивлении различных трубопроводов при различных режимах движения и графически представил соответствующие зависимости (рис. 50). [c.85]

Значительное влияние на теплоотдачу от шероховатых труб оказывает вид искусственной шероховатости, который в общем определяет и закономерности изменения теплоотдачи с ростом плотности орошения. Так, для трубы с поперечной накаткой (прямая 1) с увеличением критерия Рейнольдса пленки Не теплоотдача резко возрастает. Это объясняется тем, что с увеличением плотности орошения турбулизирующее воздействие поперечных рисок шероховатости резко усиливается, и ламинарный подслой пленки уменьшается. При Ке > 7000 теплоотдача от этой трубы при прочих равных условиях выше, чем для гладкой трубы с равной истинной поверхностью теплообмена и высотой трубы. [c.80]

В те сте рассмотрено сопоставление гладких каналов и каналов с естественной шероховатостью, которая на практике встречается при отсутствии обработки поверхности. Представленные номограммы для сопряженных чисел Рейнольдса потоков и критериев сопоставления как для односторонней, так и для двухсторонней шероховатости позволяют рассчитать относительные характеристики рассматриваемых поверхностей. Для поверхностей с искусственной шероховатостью и при наличии двухстороннего обтекания дана номограмма для нахождения границы целесообразного применения шероховатой поверхности. [c.133]

Искусственные графиты имеют ярко выраженную неоднородность структуры зерна наполнителя (плотного нефтяного кокса) равномерно распределены в объеме связующего (кокса, образующегося в процессе высокотемпературного разложения каменноугольного пека), имеющего значительно меньшую плотность вследствие своей высокой пористости. Очевидно, что при одинаковой по поверхности скорости уноса массы углерода линейная скорость уноса плотного кокса- наполнителя будет значительно меньше, чем менее плотного связующего. В силу такой неравномерности уноса поверхность становится шероховатой зерна наполнителя выступают в поток и в процессе дальнейшего неравномерного уноса могут оказаться практически изолированными от общей массы материала, обламываться и уноситься газовым потоком. [c.111]

Существенно, что любые вставки и искусственная шероховатость в значительной степени увеличивают гидравлическое сопротивление движущимся потокам теплоносителей. Кроме того, различного рода вставки удорожают ТА и затрудняют очистку его теплообменных поверхностей, а вихревые динамические аппараты сложны в несерийном изготовлении и в эксплуатации. [c.357]

Предложено интенсифицировать теплообмен путем создания искусственной шероховатости поверхности теплообменника. Это обеспечивает турбулизацию пограничного слоя. Однако этот прием не получил широкого распространения, так как шероховатость способствует выделению отложений. [c.366]

При искусственной шероховатости коэффициент теплоотдачи может быть и ниже, чем для гладкой трубы. Снижение коэффициента теплоотдачи может иметь место в случае высоких выступов шероховатости, так как за ними у поверхности стенки может образовываться застойная зона. Этот эффект проявляется по-разному в зависимости от [c.118]

Авторами [14] выяснялся характер влияния шероховатости вертикальной орошаемой стенки длиной 591 мм на теплоотдачу к нагреваемой пленке воды. При этом исследовались три трубы с различными видами искусственной шероховатости наружной орошаемой поверхности, а также сильно корродированная и гладкая труба (табл. 10). При ис- [c.78]

При необходимости уменьшен 1я массы и габаритов теплообменных аппаратов процесс теплоотдачи в трубах можно значительно улучшить за счет искусственной шероховатости, создаваемой различными способами. Например, в НПО Гелиймаш разработана технология изготовления труб со спиральной канавкой по поверхности, [c.73]

Очевидно, что при теплоотдаче к стекающей пленке жидкости искусственную шероховатость орошаемой стенки трубы следует рассматривать скорее как турбулизирующий фактор, чем простое увеличение поверхности теплообмена. Интенсификация теплоотдачи наблюдается только при использовании шероховатости орошаемой поверхности, неровности которой располагаются поперек основного направления течения пленки. При этом степень интенсификации теплоотдачи увеличивается с ростом плотности орошения. [c.82]

Увеличение теплоотдачи в зависимости от вида шероховатости различно. В отдельных случаях достигнуто увеличение до 200—300 % по сравнению с теплоотдачей в гладком канале. Широкого применения искусственная шероховатость в теплообменных аппаратах не получила, так как заметная эффективность от шероховатости поверхности может быть достигнута только при достаточно высоких числах Ке, часто превышающих величины, характерные для промышленных аппаратов. [c.25]

ПОВЕРХНОСТИ С ИСКУССТВЕННОЙ ШЕРОХОВАТОСТЬЮ [c.222]

Поверхности с искусственной шероховатостью не получили широкого применения в теплообменных аппаратах, хотя, как это следует из изложенного, в отдельных случаях использование их Может быть целесообразным. [c.225]

Шероховатость поверхности этих образцов исследовалась методами, напоминающими описанные Родиным в этом томе, в которых осуществлялась адсорбция чистого газообразного криптона при температурах жидкого азота. Для шероховатости поверхности искусственного графита, который обезгаживался в течение [c.236]

Рг = 1 Дд = Vg/Voo = И,7 J J/2. Если принять Re = 10 , то можно получить 0,5, т.е. в случае Рг = 1 50 % общего термического сопротивления приходится на вязкий подслой. Уменьшая толщину вязкого подслоя тем или иным искусственным способом (например, сделав поверхность теплообмена шероховатой), можно существенно увеличить коэффициент теплоотдачи. [c.206]

Влияние шероховатости. Исследования скоростей [63] в потоке воздуха, движущегося над искусственно шероховатой поверхностью, дают кривые того же характера, что и [c.212]

На эффективность работы насадки в значительной степени влияет смачиваемость жидкостью поверхности элементов насадки. Для улучшения смачиваемости элементов насадки их зачастую подвергают специальной обработке, создают искусственным путем шероховатости или делают на поверхности просечки, выступы и т. д. [c.260]

При измерении дефектов первым способом ставится задача найти искусственный дефект типа плоскодонного отверстия, залегающий на той же глубине, что и естественный, и дающий эхосигнал такой же амплитуды. Образец с искусственным дефектом должен быть изготовлен из того же материала, что и ОК (иметь такое же акустическое сопротивление и затухание). Поверхности ОК и образца должны иметь одинаковую шероховатость ( г Ю мкм). [c.192]

В гл. 5 были рассмотрены поверхности, для которых коэффициенты пропорциональности С,- и Сф,- в уравнениях теплоотдачи и сопротивления являются функциями лишь геометрических характеристик каналов. Однако иногда Сз,- и Сф, оказываются функциями скоростей потоков и их теплофизических свойств, что существенно усложняет задачу сопоставления. Примером таких поверхностей могут служить каналы с искусственной и естественной шероховатостью. При этом использование шероховатых поверхностей рассматривается как один из способов интенсификации теплообмена. Выбор наиболее рационального вида шероховатости может быть проведен на основе рассмотренных выше критериев сопоставления, например по эффективности теплообмена. Для поверхностей с искусственной шероховатостью подобный анализ для односто-88 [c.88]

Вторая группа методов пассивной интенсификации включает использование как естественной шероховатости поверхности теплообмена, образующейся в результате ее изготовления, так и создание различных типов искусственной шероховатости в виде волнистой поверхности, кольцевых проточек и вьщавок, диафрагм и винтовой поверхности труб, а также искусственной шероховатости в каналах. [c.336]

Шероховатость поверхности. Собственная шероховатость поверхиости, обусловленная ее механической обработкой, или отдельные выступающие элементы (типа скрепляющей проволоки) также способствуют nepexo.iy от ламинарного к турбулентному режиму течения. В лабораторных экспериментах для управления положением переходной области часто на поверхности модели создают искусственную шероховатость [105]. [c.116]

Труба, заполненная насадками, иТта же труба без насадок—это несопоставимые условия теплоотдачи. Насадки, заполняющие трубу, создают сложный лабиринт для течения жидкости и длина соприкосновения жидкости со стенками трубы едва ли может быть определима. Достаточно отметить тот важный факт, что при сопоставимых числах Не потери напора в указанном лабиринте в 600 10 раз больше чем в гладкой трубе. Критерии Нуссельта с насадками при одинаковых числах Ке оказался приближенно в 8 раз больше чем в гладкой трубе. А. А. Селезнев [22] провел большую работу по теплоотдаче при течении воздуха в трубах с искусственной шероховатостью в виде бугорков, имевших форму усеченных пирамид. Опыт показал, что теплоотдача от шероховатой стенки выше чем гладкой при том же диаметре трубы. Здесь сопоставимость шероховатой и гладкой трубы также весьма условны. Чем больше шероховатость, тем больше относительная поверхность теплоотдачи. В условиях, когда пограничная пленка не покрывает выступы шероховатости, движение жидкости на границе пограничной пленки ядра потока происходит по сложному лабиринту выступов. Особенно велик.эффект искусственной турбулизации получил Кох, применяя диафрагмовые вставки. Устройствоопытной трубы с диафрагмами показано на фиг. 111, 24. При обработке опытных данных при нагреве воздуха в трубе скорость принималась без учета сужения потока в диафрагмах, и коэффициент теплоотдачи относился к внутренней поверхности гладкой трубы. В трубе с дисковыми вставками диаметром и расстоянием между дисками к интенсивность теплоотдачи оказалась очень высокой. На фиг. III. 25 приведен график зависимости Nu/Nuo от т и ЬЧй по данным Коха. По оси ординат отложены отношения критерия Ыи для трубы с вставками к Ыи гладкой ПО [c.110]

Оейий несмачйваемые покрытия поверхности, покрытия поверхности различными металлами, искусственная шероховатость поверхности, оребрение поверхности (макрошероховатость), а также пористые металлические и неметаллические покрытия поверхности. Представляется, что каждый из них реализует ту или иную из физических предпосылок, сформулированных выше. [c.17]

В [1] приводится информация о редко встречающихся процессах капельной конденсации паров на не смачиваемых конденсатом поверхностях, на каплях конденсата, в том числе и в воздушной среде, на жидкости при подаче в нее конденсирующегося пара и т. п. Рассматривается конденсация смесей паров, образующих несмешивающиеся жидкости, в том числе эвтектические и т. п. Приведены основные методы интенсификации процессов конденсации с помощью создания искусственной шероховатости поверхности, турбулизации стекающей пленки конденсата, оребрения поверхностей, установки специальных вставок при конденсации внутри трубок фреоновых конденсаторов, с помощью механических отбойников пленки конденсата на наружной поверхности вертикальных труб и т. п. Отмечается, что методы рштенсификации могут увеличить коэффициент теплоотдачи до 30 %. [c.242]

Влияние шероховатости орошаемой поверхности на пленочное течение. При течении жидкости по шероховатой поверхности происходит турбулизация пограничного слоя за счет обтекания неровностей. В результате переход от ламинарного пленочного течения к турбулентному имеет место при меньших значениях критерия Рейнольдса, чем при движении жидкости по гладкой поверхности. Как показали исследования течения пленок по трубам с различной искусственной шероховатостью, а также по сильно корродированной орошаемой поверхности трубы, при ламинарном режиме движения пленки ее толщина может рассчитываться как для гладкой поверхности по уравнению (П. 114). При Кепл > Некр значения бср для шероховатых труб существенно зависят от вида шероховатости и плотности орошения. С учетом жидкости, находящейся между выступами шероховатости, средняя толщина пленки жидкости на шероховатых поверхностях на 23—65% больше, чем на гладкой поверхности. [c.139]

Это явление можно объяснить адсорбцией полимера мембраной. Хельфриц же указывает, что, согласно литературным данным, высоты поднятия могут отличаться от истинных значений, вследствие адсорбции, на 50%. Им для проверки влияния адсорбции были изготовлены две мембраны из коллодия, которые дополнительно были денитриро-ваны по методу Монтанна и Джилка [52]. Одна мембрана была изготовлена на гладкой стеклянной пластинке. Она давала одинаковые показания, когда ее ставили то одной, то другой стороной по отношению к раствору, т. е. не проявляла асимметрии (см. ниже). Другая мембрана была изготовлена на искусственно шероховатой стеклянной пластинке, и поэтому мембрана имела одну гладкую, другую шероховатую поверхность. [c.205]

Решение этой задачи может быть достигнуто различными способами применением искусственной шероховатости теплообменной поверхности использованием капиллярно-пористых неметаллических и пористых металлических покрытий применением несмачиваемых покрытий оребрением поверхности (макрошероховатость). [c.155]

Переход от сопротивления формы модели к моделируемому сопротивлению в значительной мере основывается на личной интуиции исследователя. Начиная примерно с 1945 г. обычным приемом стало создание искусственной шероховатости поверхности модели, с тем чтобы получить эффективное число Рейнольдса Нвэф. и коэффициент сопротивления формы более близкими к соответствующим коэффициентам для реального ко рабля. Автору не известен ни один теоретический принцип, позволяющий определить, какая именно требуется шероховатость модели, особенно если учесть, что обрастание корпуса сильно изменяет поверхностное сопротивление трения у реального корабля за время его службы. [c.153]

Влияние искусственной шероховатости на течение пленки растворов МаС1 заметно сказывается лишь в начальной стадии опытов это объясняется тем, что поверхность стенки быстро корродирует и впадины шероховатости забивает слой осадка. [c.47]

Искусственные белковые волокна Горят, шарик не образуется. Характерный запах паленого рога Казеиновое, ар- Желто-диль, из оран-белка сои жевый и зеиновое С легкими про дольными Н1ТрИ- хами Круглая поверхность среза шероховатая Казеиновое волокно почти полностью растворимо в кипящем 5%-ном рас творе едкого, натра, [c.559]

Существует много способов интенсификации теплопередачи оребрение трубных элементов теплообменников, применение пластинчато-оребренных теплообменных поверхностей, использование внутреннего оребре-ния и искусственной шероховатости, а также профилированных труб, применение в трубах различных турбу-лизаторов и насадок, выбор оптимальной геометрии ребра. Разработано несколько физических способов интенсификации наложение звуковых, ультразвуковых колебаний, электрических или магнитных полей, создание вибраций поверхностей нагрева, вращение поверхности нагрева. [c.6]

Для уменьшения габаритов и массы теплообменных аппаратов целесообразно в некоторых случаях применение поверхностей с искусственной шероховатостью. Теплоотдача и сопротивление шероховатых поверхностей и каналов исследовались во многих работах. Шероховатость создавалась механической обработкой поверхности накаткой, нарезкой, штамповкой и другими способами. В общем случае шероховатость стенки способствует переходу ламинарного режима течения в турбулентный в том смысле, что при прочих равных условиях переход на шероховатой стенке наступает при меньшем числе Не, чем на гладкой стенке. Гидродинамика потока в шероховатых каналах связана с высотой элемента шероховатости б и толщиной ламинарного подслоя. Если высота элемента шероховатости б настолько мала (или пограничный слой настолько толст), что все выступы шероховатости лежат внутри ламинарного подслоя, то коэффициенты теплоотдачи и гидравлического сопротивления не зависят от относительной шероховатости. В этом случае шероховатая стенка представляется как бы гидравлически гладкой. Но, начиная с некоторого числа Ке, величина которого увеличивается с уменьшени- [c.24]

Для шероховатых поверхностей характерны повышенные значения коэффициентов теплоотдачи и сопротивления в некоторых случаях может оказаться целесообразным применение поверхностей с искусственной шероховатостью для уменьщения габаритов и веса теплоо бменных аппаратов. [c.222]

Имеющиеся расчетные соотношения по влиянию регулярной ис-гроховатости носят частный характер. По некото-создание искусственной шероховатости теплообменной поверхности (например, в виде насечки) будет оптимально увеличивать теплообмен при 5/Дб 12+14, где 5 — шаг и Дб — высота создаваемой неровности. [c.70]

Влияние на теплоотдачу состояния поверхности. Коул [17] исследовал охлаждение воды в трубах с тремя стеленями искусственной шероховатости — высота пирамидок изменялась от одной сорок пятой до одной седьмой радиуса трубы. Теплоотда [c.305]

При пузырчатом кипении сильное действие могут оказывать отложения накипи, искусственная шероховатость поверхности и различные дополнительные факторы. Однако полученные результаты не позволяют придти к общей зависимости. Серьезное влияние оказывает свежеадсорбированный воздух однако с течением времени это влияние уменьшается. Весьма тонкий слой накипи на поверхности теплообмена может увеличить к, тогда как более толстое отложение значительно его снижает (табл. 14-2 и 14-4). [c.524]