Теплообмен с одновременной теплоотдачей

Процессы теплообмена имеют большое значение в химической, энергетической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности. В теплообменных аппаратах теплопередача от одной среды к другой через разделяющую их стенку обусловлена рядом факторов и является сложным процессом, который принято разделять на три элементарных вида теплообмена теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. На практике эти явления не обособлены, находятся в каком-то сочетании и протекают одновременно. Для теплообменников наибольшее значение имеет конвективный теплообмен или теплоотдача, которая осуществляется при совокупном и одновременном действии теплопроводности и конвекции. [c.112]

В ядре потока перенос тепла осуществляется одновременно теплопроводностью и конвекцией, причем совместный перенос тепла этими способами называется конвективным теплообменом (конвективной теплоотдачей). Механизм переноса тепла в ядре потока при турбулентном движении среды характеризуется интенсивным перемещиванием за счет турбулентных пульсаций, которое приводит к выравниванию температур в ядре до некоторого среднего значения tж Соответственно перенос тепла в ядре определяется прежде всего характером движения теплоносителя, но зависит также от его тепловы.х свойств. По мере приближения к стенке интенсивность теплоотдачи падает. Как будет показано ниже, [c.275]

Уравнения конвективного теплообмена. Конвективным теплообменом (или теплоотдачей) назьшается процесс переноса теплоты между поверхностью твердого тела и движущейся сплошной средой. При этом, как уже отмечалось, перенос теплоты осуществляется одновременным действием теплопроводности и конвекции. [c.180]

На практике отдельные виды теплообмена обычно не обособлены, они находятся в каком-то сочетании и протекают одновременно. Для теплообменников наибольшее значение имеет конвективный теплообмен, или теплоотдача, которая осуществляется при совокупном и одновременном действии теплопроводности и конвекции. [c.125]

Тепло, затрачиваемое на испарение влаги в процессе сушки, сообщается материалу (и заключенной в нем влаге) окружающим воздухом. Температура воздуха при этом понижается, а относительная влажность его увеличивается происходит теплообмен — конвективная теплоотдача от воздуха к материалу и одновременно поглощение воздухом образую-щихся паров. [c.245]

Условимся называть одновременно идущим тепло- и массопереносом такой сложный процесс, при котором, кроме автоматического переноса тепла с массой, которая его транспортирует, происходит еще и теплообмен путем теплоотдачи. [c.367]

ТЕПЛООБМЕН С ОДНОВРЕМЕННОЙ ТЕПЛООТДАЧЕЙ [c.500]

В ядре потока перенос тепла осуществляется одновременно теплопроводностью и конвекцией, причем совместный перенос тепла этими способами называется конвективным теплообменом (конвективной теплоотдачей). Механизм переноса тепла в ядре потока при турбулентном движении среды характеризуется интенсивным перемешиванием за счет турбулентных пульсаций, которое приводит к выравниванию температур в ядре до некоторого среднего значения Соответственно перенос тепла в ядре определяется прежде всего характером движения теплоносителя, но зависит также от его тепловых свойств. По мере приближения к стенке интенсивность теплоотдачи падает. Как будет показано ниже, это объясняется тем, что вблизи стенки образуется тепловой пограничный слой, подобный гидродинамическому пограничному слою (см. стр. 49), но, как правило, отличающийся от последнего по толщине. [c.290]

Вследствие большой разницы в температурах рабочего и холодного пара и значительных скоростей потоков пара внутри элементов главного эжектора (в камере всасывания или в диффузоре) температура стенок этих конструктивных элементов даже на участках, расположенных близко друг от друга (на расстоя--нии 50—70 мм), может отличаться на 70—90 . Этим обусловливается теплоприток из окружающей среды и одновременно теплоотдача в окружающую среду в одном и том же конструктивном элементе, а также теплообмен внутри камеры всасывания. [c.21]

Сложность описания и расчета теплообмена с учетом реальных условий его протекания во многом объясняет тот факт, что в настоящее время теплообменную аппаратуру рассчитывают по моделям, предполагающим режим полного вытеснения теплоносителя либо его полное смешение. Эти крайние случаи режимов течения теплоносителя обоснованы для определенных конструкций теплообменных аппаратов и видов теплоотдачи, однако в большинстве случаев использование модели идеального смешения и вытеснения теплоносителя дает погрешность в расчете. В связи с этим возникает необходимость использования более реальных моделей движения теплоносителей, обладающих одновременно достаточной простотой. [c.69]

В реальных условиях тепло передается не каким-либо одним из указанных выше способов, а комбинированным путем. Например, при теплообмене между твердой стенкой и газовой средой тепло передается одновременно конвекцией, теплопроводностью и излучением. Перенос тепла от стенки к газообразной (жидкой) среде или в обратном направлении называется теплоотдачей. [c.261]

Регулирование температуры нагрева топочными газами производят посредством рециркуляции части отработанных газов. Возвращая дымососом или эжектором часть отработанных газов в печь и смешивая их с газами, полученными в топке, снижают температуру газов и одновременно увеличивают объем газов, обогревающих теплообменные устройства. Увеличение объема газов приводит к возрастанию их скорости и соответственно — к увеличению коэффициентов теплоотдачи от газов к стенке. Для уменьшения температуры греющих газов в топку печи дополнительно подводят воздух, смешиваемый с газами. [c.314]

При этом, учитывая каскадный теплообмен в червячной машине, т. е. одновременно протекаюш,ие процессы (теплоотдачу от внешних систем теплоснабжения через корпус к полимеру, диссипацию энергии в полимере, теплопередачу от полимера к червяку и далее к жидкости в кольцевом канале, затем к жидкости, движущейся в питательной трубке через разделяющие эти потоки металлические стенки), получены уравнения для определения температур полимера и теплоносителей в любой зоне машины [c.102]

Суммарная теплоотдача лучеиспусканием и конвекцией. В тех случаях, когда теплообмен происходит между твердым телом (стенкой) и газообразной средой, в расчетах необходимо учитывать одновременно с передачей тепла путем конвекции также и тепловое излучение. [c.322]

Наконец, чтобы воспользоваться уравнением (IX. I), необходимо уметь определять значение а в заданной гидродинамической обстановке, которая определяется не только скоростью ожижающего агента и свойствами рабочих тел, но и конструктивными параметрами теплообменных элементов. Большое разнообразие последних затрудняет получение универсальной расчетной зависимости, поэтому в настоящее время ведутся исследования процесса теплоотдачи применительно к отдельным типам теплообменных устройств. Одновременно сделаны попытки (в ряде случаев — весьма интересные) создания модели рассматриваемого процесса с целью установления основных параметров, определяющих интенсивность теплообмена в псевдоожиженном слое и характер нх влияния на коэффициент теплоотдачи а. [c.289]

Под конвективным теплообменом понимают процесс распространения тепла в жидкости (газе) от поверхности твердого тела или к поверхности его одновременно конвекцией и теплопроводностью. Такой случай распространения тепла называют также теплоотдачей соприкосновением или просто теплоотдачей. При теплоотдаче тепло распространяется от поверхности твердого тела к жидкости через пограничный слой за счет теплопроводности и от пограничного слоя в массу (ядро) жидкости преимущественно конвекцией. Очевидно, что на теплоотдачу существенное влияние оказывает характер движения жидкости. [c.121]

Хотя зачастую излучение и конвекция действуют одновременно, анализ задач, в которых учитывается только теплообмен излучением, позволит более корректно описать характеристики систем, поведение которых частично либо полностью определяется излучением. Математический анализ может опираться на приведенные в гл. 2 допущения, при этом допущения 3 и 10 должны быть видоизменены. Согласно допущению 3 коэффициент теплоотдачи на поверхности ребра — постоянный. В то же время очевидно, что в условиях космоса часть поверхности ребра может быть обращена в сторону стока тепла, а часть — в противоположную. Если отбросить указанное допущение, то анализ сведется только к рассмотрению переноса излучения между различными точками поверхности ребра и окружающим пространством. Отказ от допущения 3 снимает также допущение 10, согласно которому тепловой поток, отводимый от поверхности ребра, пропорционален разности температур 0= —4, поскольку в случае излучения тепловой поток пропорционален разности четвертых степеней температур. [c.148]

При расчетах следует иметь в виду, что приведенные выше уравнения (222), (223) и (224) одновременно учитывают как конвективный, так и лучистый теплообмен. Такая общая зависимость предлагается для более быстрого проведения расчетов. Коэффициент теплоотдачи, подсчитанный по этим уравнениям, естественно, больше полученного по формулам, рекомендованным М. А. Михеевым. Так, например, по формулам (222), (223) и (224) получим а ггг 12 ккал м час-град, а по формуле М. А. Михеева —а 5= 6,74 ккал час-град. Если указанную зависимость представить раздельно, то формула только для конвективного теплообмена примет [c.87]

Аппараты с внешним теплосъемом и одновременным движением жидкости и газа могут быть выполнены либо в виде колонных аппаратов со встроенными змеевиковыми теплообменниками с подачей жидкости и газа внутрь трубки, либо в виде скоростных теплообменников ( труба в трубе ). Преимуш ество трубки с одновременным движением газа и жидкости заключается в отсутствие необходимости газовой циркуляции. Кроме того, в таких аппаратах создаются большие линейные скорости потоков, что увеличивает коэффициенты теплоотдачи, и, следовательно, улучшает использование теплообменной поверхности. [c.115]

Конвективный теплообмен — это теплообмен между твердым телом и жидкостью (газом), происходящий при их соприкосновении и одновременном переносе теплоты путем теплопроводности и конвекции. Такой случай распространения теплоты называется теплоотдачей. Конвективный перенос теплоты связан с движением теплоносителя. Движение среды вызывается разными причинами вынужденное движение возникает под действием какого-либо возбудителя (насоса, вентилятора, мешалки), свободное движение — вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц среды, которая обусловлена наличием разности температур. В первом случае это будет вынужденная конвекция, во втором — естественная конвекция. [c.186]

Выбор целесообразной скорости имеет большое значение для хорошей работы теплообменного аппарата, так как с увеличением скорости значительно возрастают коэффициенты теплоотдачи и уменьшается поверхность теплообмена, т. е. аппарат имеет меньшие конструктивные размеры. Одновременно с повышением скорости увеличивается гидравлическое сопротивление аппарата, т. е. расход электроэнергии на привод насоса, а также опасность гидравлического удара и вибрации труб. Минимальное значение скорости определяется достижением турбулентного движения потока (для легкоподвижных, маловязких жидкостей критерий Рейнольдса Р ЮООО). [c.17]

При установившемся процессе температура в отдельных точках аппарата постоянна, поэтому определение коэффициентов теплоотдачи производится достаточно просто. Установившийся процесс достигается в аппарате при использовании теплообменных устройств (змеевики, рубашки) в результате одновременного нагревания (охлаждения) всего объема жидкости, находящейся в аппарате, или в результате предварительного нагревания (охлаждения) жидкости перед ее поступлением в аппарат. [c.86]

Трудно оценить в полной мере всю важность зависимостей, которыми устанавливается прямая- связь между интенсивностью теплообмена и гидродинамическим сопротивлением. Прежде всего ясно, что создается основа для сопоставления и взаимной проверки результатов экспериментального исследования теплообмена и гидродинамического сопротивления. С другой стороны, этими соотношениями, очевидно, можно воспользоваться для определения коэффициентов теплоотдачи по данным гидродинамических исследований (или для обратного перехода — от данных по теплообмену к гидродинамическому сопротивлению). Далее, возможность одновременного рассмотрения теплообмена и сопротивления создает существенные преимущества при сравнительном анализе различных теплообменных систем, которые должны быть оценены и по интенсивности теплообмена и по величине гидродинамического сопротивления. Наконец, исключительно важную роль играет рассматриваемая зависи- [c.213]

Коэффициент полезного действия (к. п. д.) вулканизаторов повышается за счет применения непрерывной вулканизации. В аппарате для непрерывной вулканизации галош (см. рис. 3.22) одновременно с повышением к. п. д. при исключении потерь тепла на перезарядку интенсифицируется теплообмен вследствие увеличения скорости принудительного движения газового потока и повышения коэффициента теплоотдачи при конвективном теплообмене до значений сс 150 ккал м -ч-град). [c.201]

Самой большой интенсивностью, как показали исследования, обладает игольчатое оребрение с шахматным расположением игл. Высокая эффективность теплообмена достигается, очевидно, за счет срыва пограничного слоя. При этом коэффициенты теплоотдачи для игл разной формы резко не отличаются более значительное влияние на коэффициент теплоотдачи оказывает соотношение площадей сечения игл и площадей их обтекания. При благоприятном соотношении этих площадей поверхности с круглыми иглами сравнительно с иглами других форм имеют повышенный коэффициент теплоотдачи. Если учитывать гидравлическое сопротивление, то более выгодны овальные иглы. Анализ конструкции трубчатых и пластинчатых теплообменных аппаратов позволяет отметить, что они могут иметь высокую интенсификацию теплообмена при одновременном росте гидравлических потерь. Выбор того или иного типа дополнительной теплообменной поверхности, ее конфигурации и размеров проводится с учетом свойств теплоносителя. [c.14]

Предложен тип сушилки [6], в которой тепло, необходимое для сушки, частично или полностью подводится в самой сушильной камере при размещении теплообменных устройств непосредственно в псевдоожиженном слое. Вследствие того что коэффициент теплоотдачи от теплообменной поверхности к псевдоожиженному слою выше, чем к газу, в 5—15 раз, поверхность теплообменника в псевдоожиженном слое значительно меньше, чем поверхность выносного калорифера для подогрева сушильного агента. Подвод тепла непосредственно в сушильную камеру позволяет вести интенсивный процесс при невысокой температуре сушки тем самым устраняется опасность перегрева материалов, чувствительных к высокой температуре. Опасность перегрева частиц этих материалов вследствие высокой температуры поверхности нагревателя невелика, так как частицы материала находятся в кратковременном контакте с нагретой поверхностью. На фиг. 1, е приводится схема двухкамерной сушилки такого типа, состоящей из камеры для охлаждения высушенного материала и одновременно для предварительного подогрева сушильного агента и из сушильной камеры с подогревателем, расположенным в псевдоожиженном слое сушимого материала. Материал последовательно проходит сушильную камеру для охлаждения. Сушильный агент проходит камеры в обратной последовательности, снизу вверх. В первой камере воздух подогревается за счет охлаждения высушенного материала и далее поступает на сушку. [c.43]

В малом числе центров парообразования, их перемешивающий эффект для всей поверхности теплообмена оказывается незначительным и интенсивность теплообмена определяется процессом свободной конвекции жидкости около нагретой твердой стенки. По мере увеличения перегрева число центров парообразования становится больше, пузырьки растут быстрее и частота их отрыва от поверхности увеличивается. Это приводит к возрастанию интенсивности перемешивания жидкости у стенки и во всем объеме и к соответствующему повышению коэффициента теплоотдачи (рис. 4.19). При дальнейшем увеличении число паровых пузырьков, одновременно находящихся на стенке становится настолько большим, что они начинают занимать заметную долю всей теплообменной поверхности, а это, ввиду малой теплопроводности пара, приводит к уменьшению темпа роста коэффициента теплоотдачи (область приближения к максимуму на кривой рис. 4.19). [c.90]

Поперечно-винтовая прокатка ребристых элементов труб. Наиболее эффективными по теплоотдаче являются цельнокатаные трубы с поперечными ребрами, технология изготовления которых разработана Всесоюзным научно-исследовательским институтом металлургического машиностроения — ВНИИметмаш. В зависимости от назначения и особенностей технологического процесса станы для прокатки труб выпускаются следующих основных типов для оправочной прокатки труб конечной длины для безоправочной прокатки труб конечной длины для безоправоч-ной прокатки труб практически неограниченной длины из бухты. Станы для оправочной прокатки труб предназначены главным образом для прокатки монометаллических труб длиной до 5 м с оребрением диаметром до 50 мм и обеспечивают прокатку труб с гладкими концами и с пропусками оребрения. Станы для безоправочной прокатки монометаллических ребристых труб аппаратов воздушного охлаждения производят прокатку труб длиной до 8 м, с оребрением диаметрами до 56 и до 84 мм. На станах для прокатки ребристых труб малого диаметра неограниченной длины (из бухты) изготовляют трубы для теплообменной аппаратуры и т. д. В этом случае валки одновременно с вращением обкатываются вокруг заготовки, причем труба перемещается в осевом направлении. По сравнению с ребристыми трубами других конструкций цельнокатаные трубы отличаются 152 [c.152]

На основе изложе1Нного может быть сформулировано обобщенное уравнение энергии с учетом различных видов теплообмена (лучеиспускание, конвекция, теплопроводность), связанных с движением среды, наличием источников и стоков тепла, нестационарности режима и работы объемных сил и сил трения. Задача о лучистом теплообмене, таким образом, является частным случаем этой весьма широкой постаповки вопроса. Определение отдельных функций, входящих в общее уравнение энергии, строго математическим путем пока представляет непреодолимые трудности. В частности, при решении задач по лучистому теплообмену необходимо знать температурное поле и поле коэффициентов поглощения. Первое из них является результатом одновременно протекающих процессов тепловыделения и теплоотдачи, связанных с процессами горения и движения среды, т. е. с явлениями как кинетического, так и диффузионного характера, чаще всего не поддающихся точному математическому описанию. [c.271]