Средняя по сечению потока температура жидкости

Некоторые характерные черты присущи теплообмену, связанному с ламинарным потоком через каналы с некруглыми поперечными сечениями. Этот случай изучался аналитически [Л. 96] для стабилизованного теплового и гидродинамического потоков через канал, поперечное сечение которого имеет форму сектора круга и для условия, при котором поток тепла от стенки канала в жидкость постоянен в направлении оси канала. Было найдено, что локальный коэффициент теплообмена значительно изменяется по периферии канала, приближаясь к нулевому значению в углах, и что средний коэффициент теплообмена во многом зависит от граничных условий. Были рассмотрены два граничных условия по окружности канала температура стенки, которая является постоянной по периферии, и локально постоянный тепловой поток. Найдено, что критерий Нуссельта, усредненный по окружности для постоянной температуры стенки, в 7 раз больше его величины для постоянного потока тепла, когда угол вершины сектора был равен 20°. Для угла у вершины в 60° соотношение этих двух чисел Нуссельта равно 2,5. Коэффициент теплообмена в числах Нуссельта определяется как осред-ненный тепловой поток у стенки, деленный на разность между объемной температурой жидкости и средней температурой стенки (осредненной по периферии канала). [c.251]

СРЕДНЯЯ ПО СЕЧЕНИЮ ПОТОКА ТЕМПЕРАТУРА ЖИДКОСТИ [c.169]

Si — продольный шаг Sj. — поперечный шаг Т — абсолютная температура, °К ( + 273) — газа — пирометра — поверхности / — термометрическая температура, °С t — средняя по сечению потока температура жидкости, —окружающей жидкости tg — окружаю- [c.346]

Можно принять некоторые предварительные условия в отношении температуры, к которой относятся физические свойства жидкости. В поперечном сечении потока температура изменяется. Обычно свойства жидкости относят к средней температуре в данном сечении. Опыт показывает в какой степени можно применять в этом случае выведенные уравнения. Иногда обязательно введение поправок, учитывающих некоторые свойства жидкости при температуре стенки. [c.397]

В книге за расчетную в основном будет приниматься средняя в данном сечении трубы температура жидкости. При рассмотрении обтекания тела неограниченным потоком за расчетную будет приниматься температура жидкости за пределами теплового пограничного слоя. [c.169]

Влияние изменения физических свойств теплоносителя в данном поперечном сечении обычно можно учесть, используя в расчетах значения определенных или всех физических свойств, взятые при некоторой определяющей температуре, которую выбирают, принимая во внимание температуру стенки и средне-взвещенную температуру жидкости (или температуру невозмущенного потока при внешнем обтекании). [c.75]

Рассмотрим вынужденное течение в горизонтальной трубе с постоянной температурой стенки to, которая выше температуры жидкости во входном сечении трубы tu Поскольку вблизи стенки тепло передается жидкости, начинается вторичное течение. В окрестности входного сечения влияние естественной конвекции на теплообмен остается слабым. Однако при движении по потоку оно усиливается и становится максимальным, когда достигается максимум температуры, обусловленный нагревом все большей части жидкости. Затем это влияние ослабевает, когда средняя температура жидкости приближается к температуре стенки. [c.642]

Коэффициент теплообмена для потока через трубу обычно рассчитывается по разности между средней температурой потока и температурой стенки. Обычно за среднюю температуру принимают ту температуру, которая получилась бы в результате смешения всей массы жидкости после рассматриваемого сечения такая температура называется интегральной или объемной температурой и обозначается /д. [c.242]

Здесь Ист и Ип — вязкости при температуре стенки трубы и средней температуре потока /ц, причем / = 1 2 (/ х+7вь,х). а вх и — средние температуры жидкости в начальном и конечном сечениях потока. [c.55]

Рассмотренные решения получены при существенных допущениях, основными из которых являются постоянство температуры стенки и постоянство свойств жидкости по сечению потока. Второе допущение оправдывается с тем большей точностью, чем меньше разность температур стенки и жидкости. Изменение температуры по сечению потока вызывает изменение физических свойств жидкости. Это обусловливает деформацию параболического профиля скоростей, получающегося при изотермическом течении. Характер этого искажения зависит от направления теплового потока. Если жидкость нагревается, то пристенные слои имеют температуру, превышающую среднюю температуру жидкости, что вызывает уменьшение вязкости жидкости и увелич( ние градиента скорости в пристенном слое (рис. IV. 6). При охлаждении жидкости вязкость в пристенном слое повышается по сравнению с вязкостью ядра потока и профиль скоростей вытягивается (рис. IV. 6), что обусловливается уменьшением градиента скорости вблизи стенки. Соответственно с изменением вязкости меняются и значения критерия Рг. В результате тепловой пограничный слой при нагревании оказывается тоньше, чем при охлаждении жидкости. Можно рассчитать значения Ни с учетом зависимости физических свойств жидкости от температуры. Методика таких расчетов описана [c.298]

Будем рассматривать параллельное движение потоков газа и пылевидного топлива гидравлически одномерным, т. е. скорость, температура, концентрация и удельный вес газа изменяются только вдоль оси потока, в поперечных же сечениях потока эти величины примем средними. Скорость потока будем считать значительно ниже звуковой, поэтому газ можно рассматривать как несжимаемую жидкость. [c.187]

Физические параметры в числах Nu, Re и Рг определены при средней температуре жидкости, а в числе Ргщ лри температуре стенки. Отношением Pr/Pr в степени 0,25 учитывается влияние на теплоотдачу направления теплового потока и температурного перепада. Определяющим геометрическим разме--ром принят эквивалентный диаметр канала, равный учетверенной площади поперечного сечения канала, деленной на смоченный периметр. Зависимость (6.59) справедлива для случаев движения жидкости по прямым каналам любой формы поперечного сечения. [c.127]

Значения физических констант в формуле (58) берут по средней температуре жидкости, а скор ость потока принимают для самого узкого сечения в пучке. [c.272]

За определяюш,ую температуру принимается средняя температура жидкости за определяющий геометрический размер принят диаметр трубки, а за определяющую скорость принята скорость потока в узком сечении пучка труб. [c.187]

При движении газа или жидкости внутри груб витого теплообменника возникают центробежные силы, приводящие к изменению профилей скорости и температуры в поперечном сечении потока по сравнению с течением внутри прямых труб. При этом значения критических чисел Ке, характеризующих собой начало перехода от ламинарного режима течения к турбулентному, изменяются (рис. 16) и зависят от относительной кривизны намотки - (< — внутренний диаметр трубки, О — средний диаметр намотки). Теплоотдача и сопротивление витых труб увеличиваются [c.281]

Значения Сип берут из табл. 5 в зависимости от величины критерия Рейнольдса. За определяющий размер в этой формуле принят диаметр обтекаемой трубы, за определяющую температуру — средняя температура жидкости. Скорость потока измеряется в самом узком сечении канала. [c.36]

Сырье с растворенным фенолом через холодильник подается в среднюю часть экстракционной колонны насадочного или тарельчатого типа К-1. В верхнюю часть К-1 из емкости Е-1 через подогреватель подается фенол. Для увеличения отбора рафината в нижнюю часть К-1 вводится фенольная вода, соответствующая составу азеотропной смеси. Температурный режим (градиент) в К-1 регулируется температурами подаваемых фенола и сырья, а также циркуляцией части экстрактного раствора через холодильник. Для равномерного распределения потоков по сечению колонны все жидкости в нее вводятся через горизонтальные трубчатые распределители. В колонне К-1 образуются два слоя рафинатный и экстрактный. Уровень раздела фаз поддерживается в К-1 при помощи межфазового регулятора, установленного немного выше ввода сырья в колонну. [c.504]

Обе средние температуры являются функциями координаты z. Величина < I ) представляет собой среднеарифметическое значение локальных температур в любом поперечном сечении потока. Объемную температуру Ть можно в принципе измерить, если обрезать трубу, но которой течет теплоноситель, в сечении z, собрать жидкость, вытекающую из трубы, в контейнер и тщательно ее смешать. По этой причине среднюю температуру Tf, иногда называют температурой идеального смешения или температурой, осредненной по потоку . [c.274]

Скорость потока подсчитывается по самому узкому сечению пучка, значения физико-химических констант берутся при средней температуре жидкости. Критерий Рейнольдса рассчитывается по наружному диаметру трубы. [c.223]

Поправка для коэффициента теплоотдачи такая же. Для неметаллических жидкостей вводится множитель 4 = ( Хо/ Хст)°- . Для металлических жидкостей вследствие их высокой теплопроводности и, соответственно, малых изменений температуры по поперечному сечению потока расчеты следует вести, принимая значения физических характеристик при средней температуре [c.106]

При высоких степенях турбулентности потока между осевой и средней по сечению температурой жидкости разница незначительна, по для чисел Рейнольдса 001 х меньших 2 100 (в однородной системе [c.182]

Для равномерного распределения потоков по сечению колонны жидкости вводят в колонну через маточники. Температура растворов в верхней и средней частях колонны регулируется нагревом сырья и фенола. Необходимая температура низа колонны регулируется главным образом циркуляцией части экстрактного раствора насосом 7 через холодильники 9. В экстракционной колонне образуется два слоя рафинатный и экстрактный. Независимо от качества очищаемого сырья уровень раздела фаз поддерживается в колонне при помощи дифманометрического или электрического уровнемера немного выше распределителя сырья. [c.120]

Во многих случаях происходит более существенное изменение температуры (а следовательно, и свойств) вдоль канала в направлении потока, чем в пределах какого-либо одного его поперечного сечения. Анализ типичных случаев для газов показывает, что если отношение значений абсолютной температуры на концах трубы, в которой движется жидкость, не превышает 2 1, то при оценке физических свойств потока можно пользоваться среднием значением температуры по длине канала. Среднее значение температуры, кроме того, является тем значением, по которому вносят поправку на изменение свойств в поперечном сечении, если это необходимо, как указывалось выше. При изменении температуры в более широких пределах целесообразно разбить теплообменник на несколько участков по длине и оценить среднюю температуру в пределах каждого из них затем по каждой из этих температур определяются значения физических свойств в пределах каждого участка. [c.78]

В начальный момент времени то температура во всем объеме пластины по- стоянна и равна Пластину с двух сторон омывает поток жидкости. Так как система симметрична, рассмотрим процесс, протекающий только по одну сторону от средней плоскости пластины. Принимаем, что в рассматриваемом сечении, перпендикулярном средней плоскости пластины и направлению потока жидкости, температура в ядре жидкости постоянна в течение всего процесса. При охлаждении твердого тела жидкостью (tн>tf) тепло переходит от пластины в жидкость, причем от средней плоскости пластины к поверхности тепло распространяется теплопроводностью, а от поверхности в ядро жидкости — теплоотдачей. [c.141]

Область П охватывает участок канала от сечения, где температура стен--чи Гщ достигла Ts, до сечения, где тем или шым методом зафиксировано начало ки-ления, т, е. действительное паросодержа- 1ие в канале стало отличным от нуля. Температура стенки в конце области Я равна температуре начала кипения Гн.к (см. п. 2.10.2), Тт=Тяк>Тв, а среднемассовая энтальпия потока i остается меньше эн-гальпии насыщения V, т. е. жидкость в среднем по-прежнему не догрета до Ts. Параметры потока в области П с достаточной точностью можно рассчитывать (как и в области /) по формулам однофазного теплообмена (см. п. 2.6.3). Очевидно, что в областях / и // относительная энтальпия Хб<0. [c.107]

Область IV начинается в сечении с Ай=0 и заканчивается сечением, характеризующимся тем, что средняя температура жидкости становится равной Ts, после чего ноток становится практически термически равновесным. Внутри области IV выделяют сечение Б, в котором смыкаются пристенные двухфазные слои. При этом, однако, во всей области IV, несмотря на то, что среднемассовая энтальпия становится больше энтальпии насыщения i (лб>0). поток остается неравновесным насыщенный пар движется с недогретой жидкостью. В области IV режим течения смеси, как правило, пузырьковый или эмульсионный. [c.107]

Область У — это область равновесного течения смеси, начинающаяся от сечения, где средняя температура жидкости сравнялась с Тs, я заканчивающаяся сечением, где наступает новая неравновес-ность в потоке движутся перегретый пар и вода при температуре насыщения. В этой области происходит последовательная смена режимов течения — от пузырькового к эмульсионному и далее к дисперсно-коль-цевому. (Снарядный режим течения возникает обычно в равновесных потоках при небольших скоростях смеси и относительно низких давлениях — для воды близких к атмосферному.) Значения х и хв в области V совпадают. [c.107]

На начальном участке канала профили скорости и температуры жидкости (газа) изменяются от состояния во входном сечении до полностью развитой по сечению потока формы (рис. 2.22). Эти участки канала, в пределах которых формируются гидродинамический и тепловой пограничные слои, называются соответственно гидродинамическим и термическим начальным участком. На участках гидродинамической и тепловой стабилизации потока теплоотдача по мере развития пограничных слоев падает по длине канала, число Ки уменьшается, асимптотически приближаясь к постоянному значению Ки (рис. 2.23). Это значение Мцсо, называемое предельным, характеризует интенсивность теплоотдачи полностью стабилизировавшегося потока. В трубах длиной и />/т среднюю теплоотдачу [c.163]

В расчетной практике учет изменения физических свойств жидкости, связанного с направлением теплового потока, осуществляется путем введения поправочного множителя (Ргж/Ргст) предложенного М. А. Михеевым. Здесь Ргст и Рг — значения критерия Рг при температуре стенки и при средней по сечению температуре жидкости. [c.299]

Значения Ми, Ке и Рг определяются при средней температуре жидкости по сечению. Уравнение (IV. 34) используется и для расчета средних значений Мпср, если различие начальной и конечной температуры жидкости не очень значительно. При этом Ми, Ке и Рг определяются при средней температуре жидкости по длине. Расчет средних коэффициентов теплоотдачи в трубах для случая, когда длина трубы больще длины термического входного участка и теплообмен происходит по всей длине трубы, проводится по формуле (IV. 33) с поправками, учитывающими деформацию профиля скоростей вследствие изменения температуры по сечению (направление теплового потока) (р,ст/ 1ши изменение коэффициента теплоотдачи по длине трубы е [c.299]

Модель процесса заполнения будем строить при следующих упрощающих предположениях 1) расплав, заполняющий полость формы, будем считать ньютоновской жидкостью, поскольку при малых скоростях, соответствующих моменту затвердения, и—>1 2) градиент температур по сечению жидкой фазы будем считать пренебрежи ую малым, поэтому объемный расход и среднюю скорость потока будем вычислять исходя из значения вязкости при температуре на оси потока [c.444]

Здесь определяющая температура — средняя температура жидкости, а для критерия Ргст все физические величины берутся при температуре стенки. Для многоатомных газов Рг/Ргст=1. Определяющий геометрический размер I — эквивалентный диаметр э = 4//Я, где / — площадь поперечного сечения потока Я — периметр поперечного сечения потока. Для труб круглого сечения з — й.В развернутом виде уравнение (5.14) примет вид [c.190]

I с одинаковой температурой поверхности стенок Л<идкость с температурой 1 идет ламинарным потоком с весовой скоростью W к поперечному сечению исследуемого отрезка. Основываясь на известной теории ламинарного движения и предполагая, что тепло может распространяться только путем теплопроводности, Грэтц [17] вывел уравнение, с помощью которого можно определять среднюю объемную температуру жидкости t2 в другом сечении исследуемого отрезка [c.403]

При движении газа и жидкости через каналы, РЭА и т. п. распределение температур, скоростей, давлений и плотностей носит сложный характер и изменяется как в пространстве, так и во времени. В дальнейшем будет рассматриваться упрощенная, модель явления, а именно поток характеризуется средними по сечению параметрами (температурами, скоростями и т. п.), изменяющимися в направлении движения, что позволяет рассматривать одномерную задачу. Кроме того, движение считается установившимся, т. е. таким, при котором в любой точке потока его скорость, температура и т. д. не изменяются во времени. Дальнейшее упрощение модели связано с анализом установившегося движения идеальной несжимаемой жидкости. Допустим, что жидкость несжимаема и имеет во всех точках одну и ту же температуру (изотермическое течение), тогда р= onst. Кроме того, предположим, что в жидкости отсутствуют силы трения (идеальная жидкость), а также теплообмен между струей потока и окружающей средой (адиабатические границы). На основании закона сохранения энергии можно утверждать, что полная энергия (рис. 1.47, а) при переходе струи из сечения 1 в сечение 2 не изменяется и складывается из потенциальной энергии положения струи mgz), потенциальной энергии состояния (pV), определяемой давлением, и кинетической энергии (т 2/2) 2 [c.109]

Основные недостатки установки Бейтса заключались в следующем отсутствовал контроль за температурным полем в сечениях исследуемой жидкости, кроме центрального поток тепла измерялся только при помощи водяного калориметра, без сведения баланса по нагревателю отсутствовал компенсирующий нагреватель над основным нагревателем установки. Расстояние между спаями термопар не могло быть определено достаточно точно. Прн толщине спая до 0,8 мм (ориентировочно) его положение по высоте не могло быть определено с точностью, большей, чем 0,3—0,4 мм, что при среднем расстоянии между термопарами 6,35 мм могло приводить к ошибкам в определении перепада температур в слое до 12%. Сходимость значений теплопроводности воды по данным Бейтса со значениями Тимрота и Варгафтика (в пределах точности измерений) не могут служить критерием правильности значений теплопроводности веществ, имеющих значительно меньшие численные значения теплопроводности, чем у воды. Исходя из этого, есгь достаточные основания подвергнуть сомнению правильность значений коэффициента теплопроводности веществ и растворов, полученных Бейтсом на указанной установке, особенно когда значения теплопроводности значительно меньше значений теплопроводности воды. [c.333]

Третья схема движения жидкостей в теплообменниках такова, что жидкости текут в направлениях, перпендикулярных друг другу. Такая схема называется перекрестным током и показана на рис. 1-6. Одна из жидкостей омывает поверхность нагрева спереди, а другая — сзади и скорость обоих потоков жидкостей одна и та же. Определить средний температурный напор в этом случае бывает гораздо труднее, чем для теплообменников с прямотоком и противотоком. Такой расчет был выполнен В. Нуссельтом [Л. 1]. Как видно из рис. 1-6, температура обеих жидкостей в конце пути неодинакова по всему сечению канала. Средняя температура по сечению канала в конце пути обозвачается символом 4. Температурный напор в начале, пути двух жидкостей, омывающих поверхность нагрева, находится из выражения [c.36]

Целесообразно рассматривать движение газа гидравлически одномерным, выбирая одно главное осевое направление движения потока (прямолинейное или криволинейное). В двух других поперечных направлениях, т. е. в сечении, нормальном к указанному главному направлению, скорость, температура, концентрация и удельный вес газа прпниман)тся средними по сечению. Обозначим пх V, У, с и Если скорость газа мала по сравнению со скоростью звука, то, как известно, жидкость можно считать несжимаемой. [c.506]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология