Теплоотдача режимах течения

В аппаратах с вынесенной зоной кипения, а также в аппаратах с принудительной циркуляцией обеспечиваются высокие скорости движения растворов в трубках греющей камеры и вследствие этого — устойчивый турбулентный режим течения. Принимая во внимание, что разность температур теплоносителей (греющего пара и кипящего раствора) в выпарном аппарате невелика, для вычисления коэффициентов теплоотдачи со стороны жидкости используют эмпирическое уравнение [7] [c.91]

Турбулентный режим течения встречается в практике создания теплообменной аппаратуры несравненно чаще, чем ламинарный. Коэффициенты теплоотдачи при турбулентном режиме выше, чем при ламинарном, поэтому аппаратуру стараются проектировать так, чтобы использовать это преимущество. К сожалению, получение теоретических решений в турбулентной области сопряжено с гораздо большими трудностями, чем в ламинарной, [c.105]

Гидродинамический режим течения конденсата определяется интенсивностью теплообмена между конденсирующимся паром и стенкой и условиями взаимодействия движущегося пара и конденсата. Средний для всей трубы коэффициент теплоотдачи зависит от соотношения длин упомянутых участков (начального, верхнего и ручья) и от режима течения на них конденсата. Длины участков зависят от скорости пара, которая в свою очередь зависит от плотности теплового потока, параметров пара и геометрических размеров трубы. [c.143]

В результате анализа, выполненного в п. 32, установлено, что режим течения жидкостной пленки в трубах с ленточным завихрителем может быть ламинарным или турбулентным, т. е. вторичные токи, возникаюш,ие в пристенных слоях жидкости, в рассматриваемом случае не оказывают суш,ественного влияния на тепло-перенос. Поэтому для описания процесса теплоотдачи при турбулентном режиме течения жидкости применима теория теплообмена, разработанная для осевого течения. [c.182]

Скорость циркуляции за счет естественной конвекции можно вычислить таким же способом, как и скорость циркуляции за счет принудительной конвекции. В схеме замкнутого типа движущая сила определяется разностью плотностей теплоносителя в восходящем и нисходящем участках если же используется открытая система с вертикальной трубой, то движущая сила определяется разностью плотностей теплоносителя в выводной трубе и окружающей среды. Легко показать, что максимальная скорость циркуляции будет достигнута, если в основание горячего трубопровода поместить нагреватель, а в верхней части нисходящего холодного трубопровода — холодильник. Поскольку режим течения на отдельных участках может быть как ламинарным, так и турбулентным, для каждого элемента системы необходимо определить коэффициенты трения и теплоотдачи. [c.64]

Коэффициент теплоотдачи зависит от следующих факторов скорости жидкости w, ее плотности р и вязкости ц, т. е. переменных, определяющих режим течения жидкости [c.277]

С ростом паросодержания х паровые пузыри сливаются и занимают всю среднюю часть трубы, внутри которой несутся мелкие капельки влаги. При этом жидкость на стенке образует кольцевой слой, вследствие чего режим течения называется дисперсно-кольцевым (участок ОЕ). Далее толщина кольцевого слоя уменьшается по длине трубы, пленка разрушается (точка Е), а капельки влаги, содержащиеся в потоке, в ряде случаев не достигают стенки трубы, так как испаряются в перегретом пограничном слое. Кипение на стенке прекращается, стенка высыхает , теплоотдача ухудшается, и температура стенки растет. После достижения максимума температура стенки снова несколько уменьшается по длине трубы, что связано с интенсификацией теплоотдачи при ускорении потока из-за испарения оставшейся в ядре влаги и увеличения объема протекающей среды. Это зона подсушивания потока и теплоотдачи к влажному пару (участок ЕЕ). После испарения всей влаги (ж = 1, сухой насыщенный пар) температура пара и стенки начинает расти вдоль трубы в соответствии с закономерностями теплоотдачи к перегретому пару (газу). [c.162]

Известно, что при движении потока в гладких каналах при числе Не < 2000 наступает ламинарный режим течения, при этом резко уменьшаются значения коэффициентов теплоотдачи. [c.38]

В выражении (6.23) нередко перед радикалом ставится множитель 1,15, что призвано отразить возможный волновой режим течения пленки конденсата (при достаточно протяженной поверхности и интенсивной теплоотдаче). Мы рекомендуем сохранить множитель 0,943 0,94 по следующим причинам [c.499]

Для процессов теплоотдачи режим движения рабочей жидкости имеет очень большое значение, так как им определяется механизм переноса теплоты. При ламинарном режиме перенос теплоты в направлении нормали к стенке в основном осуществляется вследствие теплопроводности. При турбулентном режиме такой способ переноса теплоты сохраняется лишь в вязком подслое, а внутри турбулентного ядра перенос осуществляется благодаря интенсивному перемешиванию частиц жидкости. В этих условиях для газов и обычных жидкостей интенсивность теплоотдачи в основном определяется термическим сопротивлением пристенного подслоя, которое по сравнению с термическим сопротивлением ядра оказьшается определяющим. Следовательно, как для ламинарного, так и для турбулентного режима течения вблизи самой поверхности применим закон Фурье (уравнение (5.3)). [c.181]

Конвективный теплообмен происходит благодаря контакту движущейся жидкости и твердой поверхности, имеющих различную температуру. Прн вынужденной конвекции движение вызвано не нагревом жидкости, как это наблюдается при естественной конвекции, а воздействием некоторой внешней силы. Энергия, поступающая извне, необходима для поддержания движения жидкости при этом действуют две силы — давление жидкости, зависящее от скорости потока (V2 Р ) и сила трения, обусловленная вязкостью жидкости ([х dv dy)). Влияние этих сил на теплоотдачу жидкости характеризуется безразмерным параметром — критерием Рейнольдса Не = pvX . Этот параметр характеризует также режим течения в пограничном слое, который самым непосредственным образом определяет теплоотдачу жидкости. [c.55]

В промышленной практике обычно стремятся обеспечить турбулентный режим течения теплоносителей, при котором имеет место значительная интенсивность теплоотдачи между теплообменной поверхностью и потоком теплоносителя. [c.238]

Режим течения пленки является функцией критерия Рейнольдса с увеличением толщины пленки ламинарное течение пленки, имеющей гладкую поверхность, переходит в волновое (см. стр. 115), а затем становится турбулентным. Кроме физических свойств конденсата (плотност , вязкости, теплопроводности) на теплоотдачу влияет шероховатость стенки, ее положение в пространстве и размеры стенки в частности, с увеличением шероховатости поверхности и высоты вертикальной стенки пленка конденсата утолщается книзу (см. рис. V1I-11). [c.288]

Режим течения пленки зависит от распределительного устройства для жидкости. При плавном натекании жидкости на поверхность теплоотдача различна для начального участка трубы и для участка стабилизированного течения. При ударном натекании турбулентное течение характерно для всей длины трубы. [c.123]

Достоинства трубчатых реакторов при использовании их в гетерогеннокаталитических процессах I) режим течения потока близок к полному вытеснению, что обеспечивает глубокое превращение сырья и высокую селективность во многих процессах 2) развитая поверхность теплообмена — при диаметрах трубок d= 20- 50 мм удельная поверхность теплообмена (на единицу объема слоя катализатора) равна 4/4= 200-н80 м что практически недостижимо в реакторах других конструкций 3) высокие (по сравнению с гомогенным газовым потоком) значения коэффициента теплоотдачи от катализаторного пространства к стенкам трубок (до 120—240 Дж/(м -с К), т. е. 100—200 ккал/(м -ч °С)), обусловленные турбулизацней пограничного слоя [c.124]

При постоянном подводе теплоты температура стенки в сухой области значительно выше, чем в области ниже точки высыхания. Прн дальнейшем повышении теплового потока точка высыхания распространяется (перемещается) вниз по потоку (линия 11). В большинстве экспериментов но изучению кризиса теплоотдачи опыт прерывался, как только появлялось первое отклонение температуры на конце канала. Если тепловой ноток достаточно высок, повышение температуры при кризисе теплоотдачи может привести к расплавлению стенок канала, воз.можное местоположение этой кривой показано линией VI/ на рис. 10. Ситуация, показанная в позициях Я—С/, физически невозможна вследствие расплавления стенок трубы, и, чтобы измерить критический тепловой поток при таких тепловых нагрузках и условиях на входе, необходимо использовать более короткие трубы. Отметим, что линия 22 пересекает линии постоянного термодинамического паросо-держания, и режим течения, в котором происходит кризис теплоотдачи, изменяется от кольцевого до области кипения с недогревом. В этой области механизм кризиса кипения [c.187]

В [56] обнаружено, что даже при большой интенсивности электрического поля в кольцевой трубе с конце [т-рическим внутренним электродом интенсификация исчезает, как только достигается турбулентный режим течения. При низких скоростях воздуха коронный paзpя дает маленький эффект, за исключением экспериментов, проводимых с тремя электродами, расноложенныМй оребренной трубой 115 . В последнем случае отмечено уве личепие коэф4>ициентов теплоотдачи на 60%. [c.326]

Обычно конденсаторы работают нри скоростях пара, меньших скорости захлебывания. Сдвигающее усилие пара при этом слишком мало, чтобы воздействовать на кондеи-сатную пленку, таким образом можно обоснованно применять методы расчета коэс ициента теплоотдачи, изложенные выше. Обычно работа конденсатора в диапазоне параметров от возникновения захлебывания до образования восходящего кольцевого потока не предполагается, но она возможна при восходящем кольцевом течении. Однако последний режим течения обычно не рекомендуется, так как трудно обеспечить достаточно высокую скорость пара, покидающего верхнюю часть трубы, для сохранения кольцевого потока. Если необходимо работать в условиях восходящего кольцевого течения, то их следует установить. В пленке преобладает тогда сдвигающее усилие и, следовательно, коэффициенты можно найти из (25)—(27). [c.344]

Теплоотдача в закризисной (с недостатком жидкости) области. В области пленочного кипения структура потока представляет собой кольцевую паровую пленку и центральное ядро жидкости. С ростом паросодержання устанавливается режим потока, при котором жидкие капли распределены в паровом ядре, движущемся с большой скоростью. Капельный режим течения характеризует передачу теплоты в закризисной области или в области с недостатком жидкости. Здесь коэффициенты теплоотдачи значительно выше, чем при пленочном кипении. Этот факт вместе с пониженными критическими тепловыми потоками при высоком паросодержании означает, что область с недостатком жидкости часто обширна. [c.400]

Коэффициент теплоотдачи от стенки в трубчатых реакторах с движун(имся теплоносителем можно определит , с помощью анализа коэффициентов теплопередачи (см. п. D). В [5 приведены оценки приблизительно 5000 экспериментальных точек, полученных 14 авторами, которые определили коэф( )ициенты теплопередачи. Предположив, что имеет место снарядный режим течения, автор 51 получил, что коэффициенты теплоотдачи от стенки зависят не только от числа Пекле, но также и от отношения диаметра трубы D к длине L (рис. II). [c.439]

В кольцевом канале теплообменника труба в трубе часто возникает ламинарный или переходной режим течения теплоносителя. В этом случае формирование пограничного слоя по длине ребер оказывает существенное влияние на теплообмен и учитывается в расчетах коэффициентов теплоотдачи. Коэффициенты теплоотдачи при ламинарном или переходном режиме течения могут быть увеличены за счет разделения и перемешивания потока продольными ребрами на определенных интервалах длин. Ребра разделяют поток в радиальном направлении от основания до наружной кромки, которая вызывает закручивание теплоносителя и перетекание его в соседние радиальные каналы. Данный эффект перемешивания обычно учитывается при расчетах коэффициентов теплоотдачи введением длины участка неременшвания по аналогии с длиной участка стабилизации потока. Очевидно, это приводит к увеличению и перепаду давления. Оптимальная длина участка перемешивания 300—1000 мм. [c.19]

Вязкость теплоносителя. Согласно обш,ему правилу теплоноситель с большой вязкостью должен быть помещен в межтрубное пространство, так как турбулизация потока, обусловленная поперечным обтеканием пучков труб, будет способствовать увеличению теплоотдачи. Одпако если и потоке со ст( роны коэкуха все же сохряияЕ тся ламинарный режим течения, то следует рассмотреть вариант с течением этого тенлоносителя в трубах. [c.29]

Вязкость теплоносителя. Согласно общему правилу теплоноситель с большой вязкостью должен быть помен1ен со стороны кожуха, поскольку турбулизация поперечного потока пучком труб будет содействовать повышению теплоотдачи. Одиако если режим течения н межтрубном пространстве все же останется ламинарным, следует проапа-лизнровать вариаргг течения теплоносителя с большой вязкостью в трубах. [c.50]

При турбулентном ядре иртока для жидкостей, отличающихся большими числами Прандтля, наибольшее тепловое сопротивление имеет очень тонкий пристенный слой, течение в котором преимущественно ламинарного характера. Его толщина б существенно зависит от касательного напряжения у стенки т, которое представляет собой важный параметр, характеризующий режим течения и теплоотдачу. [c.8]

Как следует из табл. 4.5, на начальном участке трубки тока (5-я строка сверху) пограничные слои не сомкнулись (р, < 1,5), коэффициент теплоотдачи при этом находится по формуле (4.35). Дальше pi > 1,5 (6-я строка). При этом число Re ,- < 2300 и, следовательно, режим течения жидкости в трубке тока ламинарный. Коэффициент теплоотдачи, начиная с 6-й строки, находится по формуле (4.44). В данном примере, начиная с S/ > 100 мм, коэ( ициент теплоотдачи а, = 162,0 ккал/(м -ч-°С) = onst. [c.208]

Из последнего выражения следует, что чем больше сумма сопротивлений по длине фигурного канала, тем выше значение коэффициента теплоотдачи. Вторым важным стимулом улучшения теплоотдачи является срыв пограничного слоя при внезапном расширении канала. В таких каналах турбулентный режим наступает значительно раньше чем в прямых. По существу в волцрстых каналах режим течения турбулентный. Волнистые пластины устойчивы к деформации прогиба и имеют повышенную приведенную длину канала. [c.90]

Переходный режим течения (2100<Ке<Ш000). Для приведенных чисел Рейнольдса наблюдается -значит ель-ный разброс экспериментальных данных. Вероятные коэффициенты теплоотдачи в этой области обычно представляют графически в виде кривых. Уравнение (111-29) представлено в виде ряда кривых (рис. 111-11) зависимости /-фактора от критерия Рейнольдса до Ке = 2100. При этом отношение 1н/0 взято в качестве параметра. Через конечные точки проведены плавные кривые таким образом, что все они являются касательными к кривой соответствующей принудительной конвекции при развитом турбулентном режиме. [c.204]

В трубчатых реакторах на начальном участке режим течения мономера турбулентный и коэфф. теплоотдачи а можно рассчитать по ур-нию Крауссольда [c.447]