Свободная (естественная) конвекция

Ламинарный режим. Ламинарное движение обычно осложняется естественной конвекцией, возникающей вследствие разности температур по сечению потока. Теплоотдача усиливается при наличии свободного движения жидкости, вызывающего некоторое ускорение потока, особенно заметное у вертикальных труб при противоположных направлениях вынужденного и свободного движения. В этом случае применимо уравнение [c.284]

Конвективная теплоотдача, как уже отмечалось, является результатом двух параллельно протекающих процессов переноса тепла собственно теплопроводности и молярного теплообмена, обусловленного движением жидкости или газа (конвекция). В зависимости от свойств последних и характера их движения вклад каждого из двух процессов может быть различным, но прп всех условиях интенсивность теплообмена, выражаемая коэффициентом теплоотдачи а, неразрывно связана с характером движения жидкости или газа. В связи с этим различают теплоотдачу при свободной (естественной) конвекции, при ламинарном и турбулентном режимах течения. При этом предполагается, что участвующие в теплообмене жидкости и газы не меняют своего агрегатного состояния (не испаряются и не конденсируются) теплоотдача, сопровождающаяся изменением агрегатного состояния жидкостей и газов, вследствие специфических особенностей будет рассмотрена отдельно. [c.285]

Свободное движение жидкости, или естественная конвекция, возникает вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости и определяется физическими свойствами жидкости, ее [c.132]

При первом режиме теплота передается в основном теплопроводностью, так как теплоотдача слабо зависит от величины ОгРг. При втором режиме теплота передается в основном свободной (естественной) конвекцией при ламинарном течении теплоносителя. При третьем режиме теплота передается свободной конвекцией при смешанном и турбулентном движении теплоносителя. [c.298]

Теплоотдача при свободном движении (естественной конвекции) в неограниченном пространстве [c.567]

СВОБОДНАЯ (ЕСТЕСТВЕННАЯ) КОНВЕКЦИЯ [c.72]

Свободное движение (естественная конвекция) [c.287]

При наличии заметных градиентов концентрации компонента с сильно отличной от газовой среды молекулярной массой возникает естественная конвекция за счет разности плотностей и конвекционные токи усиливают перемешивание [8]. Подробнее к этому вопросу мы вернемся в гл. IV при учете свободной конвекции, вызываемой температурными градиентами. [c.89]

Передача тепла конвекцией происходит только в жидкостях и газах путем перемещения их частиц. Перемещение частиц обусловлено движением всей массы жидкости или газа (вынужденная или принудительная конвекция), либо разностью плотностей жидкости в разных точках объема, вызываемой неравномерным распределением температуры в массе жидкости или газа (свободная, или естественная, конвекция). Конвекция всегда сопровождается передачей тепла посредством теплопроводности. [c.364]

Естественная или свободная конвекция, вызываемая разностью плотностей в различных точках раствора, может оказывать существенное влияние на массоперенос, особенно при разделении растворов электролитов, плотность которых сильно зависит от концентрации. В аппаратах с горизонтальными плоскими мембранами естественная конвекция может вносить большой вклад в общий массоперенос, при [c.177]

При свободном] движении жидкости (естественной конвекции) из уравнения (2—43) выпадает критерий [c.307]

Область свободной конвекции АВ, где температурные градиенты создаются в объеме и теплота передается естественной конвекцией к свободной поверхности жидкости и отсюда испарением в паровое пространство. [c.369]

Различают свободное вынужденное движение среды. Свободным движением или естественной конвекцией называется таксе движение, которое возникает в результате разности плотностей частиц, имеющих различную температуру. Вынужденным называется движение жидкости или газа, которое возникает под действием насоса, вентилятора и др. Вынужденное движение может сопровождаться также свободным движением. [c.447]

Когда процесс теплообмена протекает в условиях естественной конвекции, т. е. свободного движения, обусловленного разностью плотностей нагретых и холодных элементарных объемов жидкости, их разность плотностей Др и подъемная сила, возникающая при движении частиц, определяются температурным напором At. Поэтому величину Др моншо заменить пропорциональной величиной Д/. [c.282]

Различают естественную конвекцию, или свободное движение жидкости, и конвекцию принудительную, или вынужденное движение. [c.300]

Свободные течения в виде факела сильно отличаются от естественной конвекции около поверхности, которая демпфирует возмущения. Среда имеет возможность пересекать среднюю плоскость двумерного факела, что оказывает непосредственное влияние на механизм роста возмущений. Такие течения со свободной границей значительно менее устойчивы при одинаковом числе Грасгофа, чем течения около поверхности. Возмущения, асимметричные относительно средней плоскости двумерного факела, сильнее дестабилизируют течение, чем симметричные возмущения. На рис. 11.8.1 приведены снимки плоского факела в воздухе при воздействии контролируемых возмущений различной частоты. В гл. 3 установлено, что температура в средней плоскости факела уменьшается с расстоянием вниз по течению пропорционально а скорость увеличивается как В ка- [c.84]

Подъемная сила, обусловливающая свободное движение частиц жидкости, или естественную конвекцию, выражается величиной [c.300]

Движение жидкой или газообразной фазы относительно граничной поверхности может происходить под действием внешних источников движения (вынужденная конвекция) или за счет различия плотности в разных областях среды, находящейся в поле гравитационных сил (свободная или естественная конвекция). [c.205]

Такая классификация течений непротиворечива, но терминология, относящаяся к названиям течений, содержит противоречия. Некоторые называют внешние течения свободной конвекцией другие употребляют этот термин и для внешних, для внутренних течений. Ряд авторов называют все такие течения естественной конвекцией. Представляется, что ни тот ни другой термин непригоден, и что несколько более подходящим для описываемых течений будет использование таких названий, как конвекция, вызванная аэро- или гидростатической подъемной силой или течения, вызванные гравитацией . Ясно, что такой разнобой в словоупотреблении проистекает из-за отсутствия наглядного, удобного и простого термина. Поэтому здесь принято решение—-для всех процессов использовать одно общее-название течения, вызванные аэро- или гидростатической подъемной силой [c.21]

За пределами рассмотрения остались особенности естественной конвекции в стесненных условиях (т.е. в ограниченном пространстве в щелях, трубах, узких каналах). Строго говоря, естественная конвекция здесь уже не является свободной. Эти вопросы детально анализируются в теплотехнической литературе и некоторых учебниках. [c.494]

Проведено много исследований характеристик переноса в факеле за начальным участком ламинарного течения. Дальняя область свободного турбулентного течения при естественной конвекции рассматривается в гл. 12. Здесь же приводятся сведения [c.88]

ТУРБУЛЕНТНАЯ ЕСТЕСТВЕННАЯ КОНВЕКЦИЯ СО СВОБОДНЫМИ ГРАНИЦАМИ [c.167]

Поток свободной -или естественной конвекции возникает различными путями, например, когда нагретый объект помещен в газ, плотность которого изменяется с температурой. Тепло переносится от поверхности объекта к слоям окружающего его газа. Уменьшение плотности, которое в обычном газе связано с увеличением температуры, заставляет эти слои подниматься и таким образом создает поток свободной конвекции, переносящий тепло от объекта. Физически такой поток можно описать на основании учета тех объемных сил, которые его вызывают. [c.384]

Возникновение тепловой или концентрационной конвекции происходит выше определенного критического значения числа Ра. Из всех перечисленных типов естественной конвекции при выращивании кристаллов методом Чохральского определяющее значение имеет тепловая (свободная и принудительная) конвекция. Изучением конвекции жидкости в применении к выращиванию [c.209]

Большинство процессов горения происходит вблизи земной поверхности под воздействием силы тяжести. При горении в воздухе высокотемпературные газообразные продукты сгорания поднимаются вверх под действием подъемной силы с поле силы тяжести. Возникает естественная (свободная) конвекция. Образуется восходящий поток воздуха, увлекающий с собой вверх газообразные продукты сгорания, тем самым способствуя дальнейшему процессу горения. По иному происходит горение в невесомости, т. е. в отсутствие сил тяжести, что имеет место, например, при полете по инерции космического корабля. Поскольку в невесомости естественная конвекция не может возникнуть, а искусственная конвекция не оказывает особого влияния, перемещения газообразных продуктов сгорания и воздуха могут происходить только путем диффузии. При этом, так же как при горении твердых тел, подвод кислорода становится недостаточным, газообразные продукты сгорания обволакивают горящее тело, подавляют и душат про- [c.20]

Соотношения (4.1.5.8) и (4.1.5.9) соответствуют свободной естественной конвекции в практически безграничном пространстве неподвижного теплоносителя. Наибольшую трудность дня расчетов иредшавяяег, од- [c.240]

Теплопередача конвекцией предполагает наличие (перемещающегося вещества, следовательно, она возможна только между телом и текучим веществом. Под текучим веществом следует понимать жидкость, газы и пары. При нагреве твердого и текучего вещества происходит обмен тепла между более нагретыми, т. е. бы-стродвижущимися молекулами, и более холодными. Как в твердом теле, так и в текучем веществе передача тепла производится теплопроводностью. Однако это явление в текучем веществе протекает значительно более интенсивно благодаря тому, что частицы вещества в данном случае являются свободно движущимися. Слои текучего вещества, которые прилегают непосредственно к нагретому твердому телу, нагреваются, благодаря чему они становятся более легкими. Нагретые частицы начинают двигаться, подымаются и не только освобождают место у поверхности твердого тела новым, более холодным частицам, но и переносят с собой тепло в более холодные слои текучего вещества и там его передают дальще. При этом безразлично, происходит ли движение текучего вещества у поверхности нагрева в результате разности температур и, следовательно, удельных весов жидкости (естественная конвекция) или в результате искусственно вызванного и поддерживаемого фактора (искусственная или вынужденная конвекция). Вполне очевидно, что указанные рассуждения применимы как для процесса нагрева, так и для процесса охлаждения. Оба случая имеют одинаковое техническое значение в обоих случаях закономерности конвективного теплообмена оказывают решающее влияние на механизм теплопередачи. Не зная их, нельзя рассчитать количество передаваемого тепла. [c.28]

При неодинаковой температуре в сечении возникает естественная конвекция и создается подъемная сила. Это влияет на п[)офиль скорости, причем характер изменения профиля скорости зависит от того как расположена труба, вертикально или горизонтально, и совпадают ли направления свободного и вынужденного движений или они противоположны. Для вертикальной трубы в случае совпадения направлений свободного и вынужденного течений (при охлаждении капельной жидкости и подаче ее сверху или нагреве жидкости и подаче ее снизу) у стенки трубы скорость возрастает, а в центре уменьшается (рис. 1.7, а). В случае противоположно направленных свободного и вынужденного течений (при охлаждении капельной жидкости и подаче ее снизу или нагревании жидкости и подаче ее сверху) скорость у стенки трубы становится меньше, а в центре больше (рис. 1.7, 6). [c.21]

Назовем несколько общих обзоров по свободной конвекции. В 1954 г. в [1] проведен наиболее общий об.зор. В 1901 г. в [2] рассмотрены результаты исследования свободной и естественной конвекций, особое внимание уделено последним достижениям. В 1965 г. в [3 проведен обзор работ по стационарной свободгюй и естественной конвекции. В 1966 г. в [4 рассмотрены достижения в области численных методов исследования свободной и естественной конвекций. В 1967 г. в [5] проведен подробный обзор результатов по свободной конвекции на вертикальных пластинах. В 16] материал о свободной конвекции включен в обзор, посвященный задачам, описывающим конвекцию около цилиндров. [c.274]

Следовательно, для процессов теплоотдачи при естественной конвекции, или свободном дтикении лсидкости, обобщенное уравнение теплоотдачи может быть прс дставлено в виде [c.283]

Остановимся сначала на горении капель жидких горючих. Прежде всего отметим, что сферически симметричное пламя наблюдается лишь для очень мелких капель. При > 1 мм пламя сильно вытягивается (рис. 12) пз-за наличия естественной конвекции (в работах [55, 56] проведены оиыты в свободно падающей камере. В этом случае пламя становится сферически симметричным, а скорость горения уменьшалась приблизительно в 2 раза из-за отсутствия конвекции). [c.54]

Идея чисто внещнего естественноконвективного переноса предполагает, что он осуществляется в бесконечной покоящейся среде. Это означает, что достаточно далеко от области течения поведение среды не меняется в течение всего рассматриваемого промежутка времени. Однако на практике указанные течения имеют место в конечных областях, так что некоторое время спустя наличие ограничивающих стенок, хотя и находящихся далеко от области течения, начинает оказывать влияние на характер течения. Следовательно, эксперименты по определению механизмов действия внешней естественной конвекции вблизи поверхностей или в течениях со свободной границей должны проводиться с использованием определенных условий ограниченности и только в ограниченный период времени до тех пор, пока на течении не начнет сказываться влияние границ. [c.311]

Подъемные силы обусловливают возникновение потока в жидкости или газе, даже когда они находятся в состоянии покоя (ио = 0). Перемещение тепла, вызванное этим движением, называется свободной или естественной конвекцией. Здесь критерий Рейнольдса равен нулю и поэтому выпадает из решеиий (9-15) — (9-17) и из уравнений, описывающих безразмерные параметры теплообмена. [c.297]

Наряду с тепловой, к естественной конвекции относят концентрационную, термокапиллярную и капиллярно-концентрационную конвекции [26]. Последние две связаны с движением под действием сил поверхностного натяжения, в отличие от конвекций гравитационного типа. Интенсивность термокапиллярной и капиллярно-концентрационной конвекций определяется числами Марангони.. Интенсивность тепловой и концентрационной конвекции определяется числами Рэлея Ра= Ог Рг, Яао= Ого - 5с, где Ог и Ого — соответственно тепловое и диффузионное числа Грасгофа, характеризующие соотношение архимедовых сил, сил инерции и внутреннего трения в потоке, Рг — число Прандтля (v/a), 5с — число Шмидта /0) [26], где V — кинематический коэффициент вязкости, а — коэффициент температуропроводности, О — коэффициент диффузии. Число Грасгофа определяется по формуле Ог = дО М1 , где а — ускорение свободного падения L — характерный размер потока р — коэффициент объемного расширения ДТ —градиент температуры. [c.209]

Около свободно растущего кристалла диффузионный пограничный слой при естественной конвекции имеет толщину до десятых долей хмиллиметра и более она зависит от разности между плотностями раствора вдали и вблизи от кристалла (т. е. от скорости роста), вязкости раствора, размера кристалла и коэффициента диффузии. [c.41]