Струйная конвекция

Модели струйной конвекции обеспечивают механизм для рассмотрения общего поведения гидротермальных систем без рассмотрения деталей распределения температуры и скоростей. Холодный флюид (морская вода) проникает в ослабленную зону на глубину, где он нагревается затем уже нагретый флюид поднимается и изливается на поверхность дна. Модели предполагаются, как правило, однофазными. Пути погружения, миграции и излияния флюида моделируются в виде отдельных каналов или труб. Модель канала, или трубы может быть рассмотрена как особый случай в модели ячеистой конвекции, в которой крайне неоднородное распределение проницаемости ограничивает пути потока трубообразной зоной в среде с существенно непроницаемой матрицей. Хотя эти модели значительно упрощают реальную геометрию гидротермальных систем, они позволяют прояснить их физические основы в рифтовых зонах СОХ. [c.184]

Уравнения, описывающие модели струйной конвекции, учитывают интегральные свойства систем, такие как сопротивление потоку, полная масса потока, теплоснабжение и т.д. Формализация имеет полную аналогию с циркуляцией электрического тока, где Q - скорость потока (аналогично с течением тока), движущее давление (идентично приложенной разности потенциалов) и Л - сопротивление потока (идентично электрическому сопротивлению). По аналогии с законом Ома для электрического тока закон Дарси для потока в пористой среде можно записать в виде [367] [c.184]

Количество тепла, выносимое струйной конвекцией, равно [c.215]

При струйном охлаждении диспергированной жидкостью процесс теплоотдачи сложен не только в общепринятом смысле этого слова, но и в более узком значении как комплекс параллельно идущих процессов, эффекты которых ради простоты будем считать аддитивными. Так, плотность теплового потока, отводимого от поверхности твердого тела при струйном охлаждении, можно считать суммой трех потоков идущего на испарение жидкости капли на стадии непосредственного взаимодействия ее со стенкой отдаваемого конвекцией газообразной среде, в которую диспергирована жидкость передаваемого излу- [c.35]

Вторая часть теплового потока от нагретой стенки — теплота, отда-паемая конвекцией газообразной среде, в которую диспергируется жидкость. Конвекция парогазовой смеси- представляет собой следствие струйного охлаждения нагретой иоверхности диспергированной жидкостью и в этом смысле является процессом вторичным, существенно зависящим от конфигурации системы и способа подачи жидкости. В рас- [c.41]

Скорость растворения (массопередачи) зависит от превалирующего механизма переноса вещества между жидкой и газообразной фазами. В неподвижной среде основным механизмом массо-переноса является очень медленный процесс молекулярной диффузии. В движущейся среде процесс массопереноса интенсифицируется за счет переноса массы в направлении движения среды (конвекция) в турбулентных потоках добавляется влияние пульсаций, вызывающих турбулентную диффузию. Поэтому в аппаратах для растворения газа в жидкости кроме повышения давления и снижения температуры жидкости применяют интенсивное перемешивание жидкости и газа путем барботажа воздуха через жидкость или с помощью так называемой струйной аэрации [66]. Воздух в жидкость во многих случаях вводится с помощью эжекторов, включенных непосредственно перед барботером или резервуаром для струйной аэрации. Но такая схема существенно снижает экономичность работы установки. [c.239]

Экспериментальное исследование поверхностной конвекции выполнено на лабораторных установках с различной организацией контакта газа и жидкости (течение жидкой пленки по вертикальной и горизонтальной поверхности течение жидкости по насадке, состоящей из ряда последовательных элементов вертикальное или горизонтальное струйное движение жидкости в газе, барботаж газа). Показано, что в аппаратах пленочного типа в результате поверхностной конвекции скорость физической массопередачи может увеличиться более чем на порядок. [c.223]

В струйной секционной печи, в которой поток горячих продуктов горения при 1600-1800 °С направляется под прямым углом непосредственно на нагреваемую заготовку, коэффициент теплоотдачи конвекцией существенно зависит от скорости газов на выходе из сопла [c.600]

Полученные коэффициенты конвективной теплоотдачи свидетельствуют, что в печах струйного нагрева теплоотдача конвекцией уже вполне сравнима с теплоотдачей излучением, которая, как известно, преобладает в печах обычного типа. [c.702]

Несмотря на некоторое различие в эмпирических коэффициентах, обе формулы наглядно представляют влияние различных факторов на коэффициент теплоотдачи конвекцией при струйно-факельном отоплении и позволяют определиться с важнейшими параметрами разработанного способа. [c.703]

Во введении к книге мы немного обсудили вопрос о том, как атмосфера реагирует на воздействие солнечной радиации. Здесь, в конце книги, представляется уместным еще раз коснуться этой темы, учитывая положения, которые были развиты в основных главах. В гл. 1 было показано, что чисто радиационное равновесие неустойчиво, так как у поверхности земли воздух оказывается более легким, чем над ней, и в толще тропосферы возникает конвекция. Поэтому модели радиационно-конвективного баланса можно применять только для моделирования локального равновесия между эффектами радиации и конвекции. В принципе можно теоретически представить себе атмосферу, в которой этот баланс реализуется в среднем и независимо на каждой широте. В этом случае температура на экваторе будет сильно завышена, а на полюсах — сильно занижена. Разность температур экватор — полюс окажется при этом примерно в четыре раза больше значения 30 °К, которое характерно для осредненного распределения на рис. 7.9. В соответствии с соотношением термического ветра указанное распределение может находиться в равновесии с зональным потоком. Однако это приводит к значительно более сильному струйному течению, чем наблюдается в природе. [c.344]

В камерах струйного охлаждения теплоотдача происходит только конвекцией. Коэффициент теплоотдачи определяют по методике и графикам разд. 13.2.6. [c.72]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при струйной обдувке [c.181]

Рис. 13.19. Коэффициент теплоотдачи конвекцией а при струйной обдувке из круглых отверстий

Гидротермальная циркуляция в океанической коре, как правило, описывается обычно либо в моделях ячеистой конвекции (в пористой среде), либо в моделях струйной конвекции. Р.Лоувел в своем обзоре [363] рассмотрел различные модели гидротермальных систем. [c.182]

Как отмечалось выше, лишь 1/10 часть тепла, выносимого гидротермами, приходится на осевую струйную конвекцию с температурой на выходе до 300-400° С, а остальные 9/10 - на внеосевую, преимущественно однофазовую, конвекцию в пористой коре с температурой терм на выходе 10-20° С [498]. Несмотря на это энергетический вес струйной конвекции в осевой зоне, т.е. в пределах молодой коры (< 10 млн лет ), велик. К тому же именно со струйной конвекцией связано образование сульфидных месторождений надне океана. [c.185]

Капли небольшого размера, обладающие невысокой скоростью перед взаимодействием, при умеренной температуре поверхности оседают на ней в виде полусфер, так как действие силы тяжести невелико по сравнению с дейстаи-. ем силы поверхностного натяжения (предполагается, что жидкость капли смачивает поверхность теплообмена). Затем происходит испарение капли, причем теплота подводится через основание полусферы от стенки, а также через сферическую поверхность от парогазовой смеси (конвекцией и излучением) и от участков поверхности стенки, не занятых соседними каплями. Представляет интерес анализ гипотетического режима струйного охлаждения, при котором устанавливается динамическое равновесие между массовым потоком пара, генерируемого закрепленными каплями, и массовым потоком капель, поступающих на стенку. [c.24]

Проводившиеся на экспериментальной станции работы по излучению пламени и по влиянию различных топлив иЛи смесей топлив на дымообразо-вание и светимость пламени позволили дать научно обоснованную оценку различных топлив в излучающем факеле. Подобные сведения в сочетании с углубленным пониманием процесса рециркуляции, происходящей в струйном пламени, позволяют точнее определить относительные количества тепла, передаваемого радиацией и конвекцией, чем это было можно раньше. [c.341]

Скорость истечения газов будем считать достаточно высокой, чтобы не учитывать влияние свободной конвекции (подъемной силы), но достаточной малой сравнительно со скоростью звука (М<1). Зону воспламенения в факеле будем полагать предельно короткой — локализованной непосредственно возле устья горелки (кольцевого стабилизатора). Заметим, что противоречивость многих опытных данных вызывается чаще всего различием, иногда весьма существенным, в длинах участка факела до вйспламенения. Как и большинство интегральных характеристик, длина факела отражает суммарное влияние различных параметров на аэродинамику факела. Использование длины факела в качестве характерного линейного масштаба позволяет значительно упростить аэродинамический расчет и, что весьма существенно, получить универсальные выражения для определения профилей температуры, концентраций и конфигурации факела. В настоящее время разработан ряд методов, позволяющих определить длину ламинарных- и турбулентных пламен неперемешанных газов для простейших в газодинамическом отношении типов прямоструйного факела [1, 15, 16, 27, 49 и др.]. Этим, однако, не исчерпывается задача. Для различной организации топочного процесса в целом и его аэродинамики, в частности, необходимо исследование горения газа в более сложных, чем изученные к настоящему моменту, видах струйных течений. Многообразие последних определяет целесообразность единообразного подхода к расчету аэродинамики различных типов газовых, пламен. Рассмотрим в связи с этим обобщенную схему расчета длины факела неперемешанных газов, позволяющую на основе данных по аэродинамике свободных струй определить зависимость длины факела /ф от основных параметров [90]. Имея в виду качественное сопоставление результатов, относящихся к плоским и осесимметричным пламенам (ламинарным и турбулентным, свободным и иолуограни-ченным), не будем вначале учитывать изменение,плотности газа в поле течения факела. В дальнейшем (гл. 3, 4) при расчете конкретных типов газовых пламен это ограничение будет снято [c.24]

Вопросы теплоотдачи конвекцией при струйных течениях имеют большое значение для печей скоростного нагрева, а также при струйном охлаждении металла. Возможна существенная интенсификация теплообмена путем увеличения угла атаки факела и струи к поверхности. При направлении факела под ушом к плоскости плотность теплового потока оказывается в 2,4-2,6 раза больше, чем при движении факела параллельно плоскости. С приближением выходного сечения горелки к плоскости теплоотдача на плоскость, расположенную под прямым угаом к горелке, увеличивалась. Тепловой поток на плоскость оказался пропорциональным квадрату синуса угаа атаки (см. формулу (6.167)). [c.600]

При поисках гидротермальных полей наиболее интересны области с минимальным осадконакоп-лением. В этих областях гидротермальная циркуляция меняет как распределение теплового потока по площади, так и локальные значения q. Зона погружения воды, как отмечалось выше, занимает большую площадь, хотя и здесь не исключена локализация нисходящей ветви конвективной ячейки в отдельных трещинах. Восходящая ветвь гидротермальной конвекции - это, как правило, струйная конвективная ветвь с большой мощностью теплового выноса. Как будет рассмотрено далее, мощность теплового вьнюса струй предполагает ограниченное время их существования (от десятков-сотен до первых тысяч лет). Оценки по скоростям отложения сульфидных минералов и силикатов в месторождениях сульфидных тел офио-литов показывают, что тепловой поток, выносимый такими нестационарными струями (типа черных курильщиков), может достигать 20 ООО ЕТП [198]. [c.71]

Для осевой зоны рифтов характерен вынос тепла гидротермальными струями, которые имеют высокие скорости выхода жидкости на поверхность дна. Как показывают оценки, общий вынос тепла в них составляет всего около 10% гидротермальных потерь через океаническое дно [411]. Напротив, вне осевой зоны диффузная конвекция в пористой коре характеризуется гораздо меньшими скоростями движения жидкости, но распространена довольно широко, и на ее долю приходится 90% гидротермальных теплопотерь [411]. Наблюдения показывают, что восходящее движение горячих вод в осевой зоне представляет собой локальные выходы гидротермальных струй на поверхность дна, тогда как нисходящее течение для тех же вод - это медленное диффузное просачивание холодных морских вод через эффективно пористую океаническую кору и системы трещин. В отличие от струй выхода горячих вод нисходящее течение имеет большую площадь сбора, преимущественно во внеосевой области. Остается ва кный вопрос, касающийся механизма фокусирования диффузного потока в отдельные струи. На биологические следствия диффузный поток оказывает гораздо большее влияние, чем отдельные гидротермальные струйные выходы. [c.176]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при струйной обдувке, Вт/(м -К) конв 56,3 60,0 66.0 Рис. 13.20, при Н 0,13 1 т [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология