Механизм теплоотдачи

Рис. 3-30. Механизм теплоотдачи при свободном турбулентном стекании жидкости по стенке.

Живые организмы успешно приспособились к водной среде и даже приобрели способность использовать необычные свойства воды. Благодаря высокой удельной теплоемкости воды она действует в клетках как тепловой буфер , позволяющий поддерживать в организме относительно постоянную температуру при колебаниях температуры воздуха. Высокая теплота испарения воды используется некоторыми позвоночными для защиты организма от перегревания с помощью механизма теплоотдачи путем испарения пота. Сильно выраженное сцепление молекул в жидкой воде, обусловленное влиянием межмолекулярных водородных связей, обеспечивает эффективный перенос в растениях растворенных питательных веществ от корней к листьям в процессе транспирации. Даже то, что лед имеет более низкую плотность по сравнению с жидкой водой и поэтому всплывает в ней, приводит к важным биологическим последствиям в жизненных циклах водных организмов. Однако наиболее существенным для живых организмов является тот факт, что многие важные биологические свойства макромолекул, в частности белков и нуклеиновых кислот, обусловлены их [c.102]

Механизм теплоотдачи в термосифонном рибойлере подробно рассмотрен на примере термосифонного рибойлера отгонной колонны (см. стр. 97). [c.93]

Механизм теплоотдачи в вертикальном термосифонном рибойлере следующий. [c.97]

Это подтверждается при сопоставлении расчетных значений коэффициентов теплоотдачи с экспериментальными данными. Так, в работе [62] приведены зависимости Ир/оро = / (Р/Ро) Для фреона-12, полученные с помощью формул разных авторов и показанные на рис. 7.5. Из рис. 7.5 следует, что критериальные зависимости (7.29), (7.35), (7.36), полученные при использовании различных представлений о механизме теплоотдачи при кипении, имеют значительные расхождения с экспериментальными данными для кипения фреона-12. Это наглядно свидетельствует об ограниченных возможностях указанных зависимостей и оправдывает использование специальных интерполяционных формул для оценки интенсивности теплообмена при кипении (7.37) и (7.38), полученных при обработке экспериментальных данных для воды, азота, кислорода, угле-, водородных жидкостей и других приведенных в табл. 7.2 и 7.3. [c.229]

III. Теплообмен между кипящим слоем и ограничивающими его поверхностями другой температуры — наружными стенками реактора или поверхностями погружаемых в слой теплообменников. Из-за высоких объемной теплоемкости и плотности зерен механизм теплоотдачи в этом случае должен быть аналогичен механизму переноса импульса от поверхности движущихся в кипящем слое тел (см. раздел III.4), определяющему сопротивление этому движению. [c.121]

Из рис. П1.13 следует, что до значений Аг = 10 превалирует пакетный механизм теплоотдачи, а при больших значениях — конвективный. При перестройке в координатах М —Аг этому будет соответствовать медленное падение Мтах и атах с ростом Аг до значений Аг = [c.149]

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ НА МЕХАНИЗМ ТЕПЛООТДАЧИ [c.90]

Как следует из рис. 39, а, в процессе теплопереноса от теплогенератора к поверхности нагрева имеются три звена. В крайних пристеночных звеньях переноса механизм теплоотдачи сводится к теплопроводности пограничного слоя. В среднем слое (в теплоносителе) механизм теплопереноса зависит от передачи импульса, обязанной наличию в среде турбулентных пульсаций. Из теории турбулентности известно, что скорости турбулентных пульсаций О) пропорциональны первой степени осредненной скорости, тогда как толщина пограничного слоя б обратно пропорциональна ее корню квадратному [c.127]

Фиг. 7.3. Представления о механизме теплоотдачи, учитывающие наличие твердой фазы вблизи поверхности.

Отсутствие четких представлений о механизме теплоотдачи в зоне отрыва не позволяет решить вопрос о локальном теплообмене в этой области. В связи с этим, используя опытный [c.187]

Конвективный теплообмен между вращающимся телом и окружающей его средой играет важную роль в инженерной практике. Механизм теплоотдачи вращающихся систем тесно связан с характеристиками подвижного пограничного слоя потока, которые сложным образом проявляются через центробежную и кориолисову силы. Когда скорость [c.78]

Позднее был предложен [548, 748] механизм теплоотдачи, по которому тепло от поверхности передается через пограничный слой газа и затем через тонкий слой твердых частиц, движущихся вдоль поверхности. В результате весьма громоздких преобразований получено следующее уравнение, учитывающее протяженность (высоту) поверхности теплообмена la- [c.293]

Рассмотренный механизм теплоотдачи изложен в ряде работ [172, 174, 175, 181, 370, 649], причем С. С. Забродским [173, 181] сделана попытка количественного описания теплообмена, основанная на следующих допущениях [c.294]

Механизм теплоотдачи при кипении многокомпонентных смесей еще не раскрыт в достаточно полной мере, и эта проблема еще ждет своего разрешения. Следует подчеркнуть важность учета характера парообразования, так.как его вид и интенсивность играют существенную роль в устранении зависимости коэффициента теплоотдачи от основных параметров процесса. [c.236]

Представляется почти невозможным получить единое уравнение для теплоотдачи, которое учитывало бы влияние давления, род жидкости и состояние и род поверхности нагрева и было бы справедливым во всем интервале АТ, т. е. распространялось бы на все режимы, указанные на рис. 2. Трудности обобщения связаны с тем, что механизм теплоотдачи при разных режимах резко различен. Имеется достаточно успешный опыт обобщения данных в пределах одного режима. Например, данные, относящиеся к / области, когда не образуется пузырей, описываются обычным уравнением для случая естественной конвекции [Л. 59] для данных, относящихся к III области, в которой преобладает пузырчатое кипение, получена зависимость, характеризующая влияние давления на процесс кипения [Л. 86] для областей V и VI, т. е. режимов устойчивого пленочного кипения, имеется третий вид обобщений зависимости Л. 20]. Область IV является переходной, для нее не найдено обобщающей зависимости. Данные, относящиеся ко II области, описываются простой суперпозицией процессов естественной конвекции и пузырчатого кипения. [c.217]

В области Оа можно считать, что механизм теплоотдачи аналогичен механизму свободной конвекции перегретая в пограничном слое жидкость поднимается вверх, где на границе раздела испаряется в паровое пространство. По боковым стенкам объема холодная жидкость движется вниз к поверхности нагрева. [c.37]

II.2.2. Механизм теплоотдачи при пузырьковом кипении [c.37]

Механизм теплоотдачи при стекании жидкости по стенке наглядно показан на рис. 3-30. Тепло отбирается завихрениями турбулентного слоя от пограничного слоя. Этот процесс можно выразить общей зависимостью [c.190]

Когда начиналось развитие науки о теплопередаче, ее задачи были рассмотрены аналитически на основе дифференциальных уравнений Навье —Стокса и Фурье — Кирхгофа. Большой заслугой аналитических рассуждений было фундаментальное и точное выяснение физической стороны явления, т. е. основательное ознакомление с механизмом теплоотдачи и установление ее зависимостей. Однако практические результаты математического анализа невелики. Решение аналитических уравнений, к сожалению, возможно только для некоторых очень простых случаев и то при упрощающих предпосылках. Такие предпосылки, идеализирующие условия процесса (например, допущение идеальной ламинар-ности потока, полной несжимаемости жидкости, неизменности физических параметров и другие чисто математические упрощения), часто приводят к результатам, не согласующимся с опытом. Тем не менее в ряде случаев решения, полученные с помощью математического анализа, оказались настолько хорошим приближением, что за отсутствием достаточно обширного контрольного опытного материала пользовались всеобщим признанием. Установленные затем экспериментально поправки к ним оставляли часто неизменным основное содержание функции. Более доступными для математического анализа оказались случаи, связанные с ламинарным движением потока. Турбулентность потока создает дополнительные большие трудности, часто непреодолимые, особенно при запутанных гидродинамических условиях. Если бы не очень ограниченные возможности точного аналитического метода исследования, то мы не были бы вынуждены искать других путей. [c.321]

Приведенной выше зависимостью мы пользовались при анализе размерностей в отдельных случаях для наглядного объяснения механизма теплоотдачи. Величину а находят непосредственно опытным путем, помня [c.347]

Нетрудно отличить пузырьковое кипение от пленочного. Как было отмечено ранее, механизмы теплоотдачи в этих двух режимах существенно различны. Различие состоит в том, что при пузырьковом кипении тепло от поверхности передается в жидкость. При пленочном кипении нагреватель покрыт слоем перегретого пара. Меньше изучен процесс нестабильного пленочного кипения, но его практическое применение ограничено так называемыми нагревателями с постоянной температурой. [c.150]

На рис. 19 показано, что это уравнение применимо для роста пузырька, а не для его разрушения, которое происходит быстрее, чем предсказывает теория. Учитывая, что принятий механизм теплоотдачи более пригоден для условий разрушения, нежели для роста пузырька, из-за деформаций и движения пузырька, а также из-за турбулентности, Зубр получил решение для фазы разрушения пузырька при изотермических условиях. В этом случае учитываются силы инерции, и уравнение Рэлея имеет вид [c.169]

Вторая схема относится к случаю, когда суммируются не сами управляющие сигналы, а результаты их действия. Вероятно, даже в простейших случаях регуляции в организме конечный эффект обеспечивается дублирующим действием многих факторов. Так, химическая регуляция местного кровообращения обусловлена действием множества химических механизмов разного назначения и разной эффективности [100]. Другими примерами могут служить рассматриваемая нижа (разд. 8.5) система терморегуляции с ее многочисленными механизмами теплоотдачи и теплопродукции или схема множественных механизмов в системе дыхания (рис. 1.6). [c.227]

Ввиду отсутствия вполне удовлетворительного понимания механизма теплоотдачи между взвешенным слоем и поверхностью аппарата Уэндер и Купер применили в основном эмпирические методы. В этом исследовании были использованы и промышленные данные, полученные в процессе гидроформинга. [c.272]

Механизм тепловых потерь у пределов распространения пламени. Анализируя тепловой режим неадиабатического горения приходим к заключению, что тепловме потери от стационарного пламени не могут быть значительными. На пределе распространения пламени, независимо от механизма теплоотдачи, температура горения понижается на величину характеристического интервала 0, т. е. не более чем а 100—200 °С. При этом нормальная скорость неадиабатического пламени может уменьшаться не более чем в раз, а максимальная скорость реакции в пламени — в е раз. Если тепловые потери приводят к большему охлаждению зоны реакции, происходит гашение пламени. [c.41]

Конденсаторы относятся к важному и широко используемому типу теплообменников с уникальными характеристиками. Механизм теплоотдачи в конденсаторе можно пояснить на примере молекулы пара, ударяющейся о гюверх-ность жидкости, температура которой несколько ниже температуры кипения. Такая молекула пара теряет большую часть своей энергии, передавая ее молекуле жидкости, с которой она сталкивается, и уже, вероятно, не может покинуть поверхность жидкости, так как не располагает достаточной энергией. Если благодаря перемешиванию температура иоверхности жидкости будет некоторое время ниже температуры кипения, то можно получить чрезвычайно высокие тепловые потоки. Направляя струи пара в объем недогретой воды, можно получить плотность тепловых потоков, превышающую 3,154-10 вт1м . [c.67]

В области течения, где стенка канала сухая, механизм теплоотдачи резко меняется. Обычно коэффициент теплоотдачи от стенки к пару относительно низок, за исключением случаев при больших массовых скоростях теплоноси-геля, получаемых при высоких давлениях (например, пар при] 140 атм). При более низких давлениях количество передаваемого тепла связано с испарением капель жидкости, соударяющихся со стенкой. Таким образом, при низких давлениях главным фактором, от которого зависит коэффициент теплоотдачи, является не диффузия через пограничный слой, а скорость, с которой капли жидкости поступают из ядра потока к стенке. Работа с испарителями фреона пока-шла, что витая резиновая вставка, например аналогичная показанной на рис. 5.5, или другие тур-булизирующие устройства могут способствовать отбрасыванию капель к стенке и осушению тумана. [c.91]

Характер изменения а с от качественно напоминает зависимость Окип температурного напора 02 — / (см. разд. 6.6). Такое сходство обусловлено аналогией в механизме теплоотдачи в этих системах. В аспекте представлений о пограничном слое после перехода в псевдоожиженное состояние начинается интенсивное движение твердых частиц около теплопередающей поверхности, это приводит к уменьшению толщины теплового пристеночного пограничного слоя и возрастанию а с. Однако при существенном повышении № поверхность в значительной мере блокируется газовыми пузырями, т.е. малотеплопроводной фазой (как и при кипении — паровой пленкой), и а с снижается. [c.507]

Кипение жидкостей внутри вертикальных труб (кипятильники и испарители с естественной циркуляцией). Испарители с естественной циркуляцией обладают рядом преимуществ, среди которых следует назвать 1) небольшое время пребывания обрабатываемой жидкости в аппарате 2) легкость чистки аппаратов 3) низкую стоимость оборудования 4) относительно высокую скорость теплопередачи 5) небольшую чувствительность по отношению к загрязнению. Циркуляция в аппаратах подобного типа осуществляется под действием разности плотностей нагретой жидкости внутри нагревателя и холодной жидкости вне его. Количество образующегося в аппарате пара является функцией скорости теплопередачи, но отношение количества жидкости и количества пара в смеси, уходящего из испарителя, является функцией гидравлических характеристик аппарата, трубопроводов и сепара-ционной камеры. Здесь различают два механизма теплоотдачи перенос тепла к потоку жидкости по мере того, как ее температура повышается до точки кипения (точка кипения выше, чем температура жидкости на входе и на выходе) теплоотдача вследствие пузырькового кипения жидкости между началом зоны кипения и выходом из труб. Подробное описание этих явлений приведено в работах Файра и Керна Значения максимального теплового потока для ряда жидкостей, испаряемых в термосифонном кипятильнике из семи труб диаметром 21,2 мм и длиной 3,05 м. приведены в табл. 111-6. Максимальные значения теплового пртока несколько меньше соответствующих величин Для горизонтальных труб, приведенных в табл. 1П-5. Глубина погружения горизонтальных труб около 25 мм, а напор жидкости внизу вертикальных труб [c.214]

Такая зависимость в монографии А. Я. Корольченко объясняется сменой ведущего механизма теплоотдачи. Мелкие частицы органического вещества сгорают как газ при размерах около 70—100 мкм начинает проявляться фазодинамический механизм, обеспечивающий обогащение зоны горения горючим ко.мпонентом и тем самым приводящий к снижению предельной концентрации горючего, еще способной распространять пламя. [c.306]

Поэтому для лучшего понимания механизма теплоотдачи, к аноду было необходимо проведение более детального исследования. С этой целью были проведены эксперименты, позволившие разделить различные способы передачи энергии к аноду. Экспери.менты проводились главным образом в атмосфере аргона, несколько контрольных измерений радиации было проведено на гелии и азоте. Обсуждению этих экспериментов предшествует рассмотрение процессов, происходящих в дугах, а также влияния этих процессов, в соответствии с принятыми представлениями, на передачу энергии к аноду. Таким образом, прежде всего рассмотрена теория, необходимая для понимания методики экапери-мента. Кроме того, приведено описание схемы процесса теплоотдачи к аноду и обсуждены различные способы передачи тепла, которые предстояло исследовать. [c.112]

В этот момент практически вся теплота передается от стенки путем испарения в движущийся поток пузырей пара, и основными величинами, определяющими интенсивность теплоотдачи, являются средняя толщина б и эффективная теплопроводность Х. эф пленки жидкости, разделяющей греющую стенку и паровую фазу. Далее при переходе пробкового режима в стержневой механизм теплоотдачи сохраняется неизменным. В этих условиях при сравнительно невысоких д для К12, Н22 и аммиака ( <10 кВт/м ) число центров парообразования не оказывает воздействия на интенсивность теплообмена, и характер влияния режимных параметров на а изменяется зависимость а от плотности теплового потока значительно ослабевает, а влияние давления кипения сменяется с прямого на обратное. Изменение шеро соватости стенки в данном случае слабо влияет на а . Зону, где действует вышеописанный механизм теплоотдачи, можно назвать зоной конвективного испарения. [c.170]

Уточненный механизм теплообмена при пузырьковом кипении рассматривается в работе Форстера и Грэйфа [6]. Авторы объясняют увеличение коэффициента теплоотдачи за счет насосного действия , вызываемого ростом и разрушением паровых пузырьков. Их модель, которую мы коротко опишем, дает количественные результаты, хорошо согласующиеся с опытными данными. Однако ее следует рассматривать как модификацию и упрощение только что описанного механизма, поскольку между ними нет никакого противоречия. На рис. 4 показана схема механизма теплоотдачи, предложенная Форстером и Грэйфом. После зарождения пузырька на поверхности нагрева с температурой пузырек растет до с ъема К. В результате этого роста объем перегретой жидкости направляется к основному потоку, температура которого ниже 1 . Когда движущая или подъемная сила заставляет пузырек отрываться от стенки или разрушаться вблизи нее, его место заполняется более холодной жид- [c.148]

Аэродинамш а запы,/ енного потока оказывает существенное влияние как на механизм теплоотдачи от потока к стенке аппарата, так и на механизм теплообмена между фазами самого запыленного потока. Обсуждаемому вопросу посвящена работа Дау н Якоба (Л. 149]. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология