Прандтля теплопереноса

В настоящее время отсутствует удовлетворительное теоретическое описание теплопереноса при турбулентном течении. Этот вопрос интенсивно исследуется экспериментально, однако непосредственной экспериментальной информации пока еще недостаточно. Имеющиеся данные по теплооб.мену при внутренней и внешней вынужденной турбулентной конвекции приведены в разд. 2.5. Там же проведено их сопоставление с рекомендуемыми корреляционными зависимостями типа Нуссельта (Ми=Сие Рг") или Прандтля (Nu=[ Re —B)Prl/[l+ReP/(Pг)]. Второй тип зависимости используется для описания данных в более широком диапазоне изменения числа Прандтля. [c.93]

В общем случае теплоперенос в жидкости характеризуемый, например, числом Nu, зависит от интенсивности течения. Теплоперенос зависит также от числа Прандтля Рг = v/a, где а = [c.30]

В работе [256] иа основе решения уравнения Навье — Стокса в постановке Прандтля и уравнения конвективной диффузии при заданных эффективных коэффициентах турбулентной диффузии и температуропроводности предложены методы расчета тепло- и массопереноса в двухфазных системах, используемых в высокоэффективных и высокоскоростных тепло- и массообменных аппаратах, работающих в турбулентных режимах. Совместный тепло- и массоперенос экспериментально исследовался в [257], где изучалось влияние турбулентного газового потока и течения жидкой пленки на скорость массо- и теплопереноса в пленочных колоннах в условиях прямотока и противотока движущихся фаз. Установлено, что при этих условиях образование волн на поверхности жидкости практически не влияет на скорость процессов тепло- и массопереноса. [c.127]

Для расчета этой функции необходимо сделать некоторые допущения о механизмах турбулентной и поверхностной неустойчивостей. Хотя эти допущеш я в большей или меньшей степени произвольны, онн тем не менее позволяют установить, что простое степенное представлеиие зависимости N11 (Не , Рг , Ка) уже несправедливо. С другой стороны, в большинстве практических случаев для различных веществ числа Прандтля и Капицы примерно пропорциональны. Поэтому понятно, что некоторые авторы представляют свои результаты как функцию одного только числа Прандтля. Возможно стоит упомянуть, что при большом значении числа Прандтля (при.мерно равном 20) свойственные турбулентному течению характеристики теплообмена наблюдаются уже при малых числах Рейнольдса (около 10), югда как при меньших числах Прандтля переход к турбулентному режиму теплопереноса наступает при числах Рейнольдса, примерно равных 300. На рис. 4 изображены зависимости NlJ(Re,, Рг , Ка) для различных веществ, характеризующихся малыми и большими значениями чисел Прандтля и Капицы. Эти зависимости построены иа основе экспериментальных данных, относящихся к таким условиям, в которых внешнее поверхностное трение отсутствует, т. е. параллельный пленке компонент скорости пара равен нулю. Если же конденсация происходит внутри вертикальной трубы, причем преимущественно в ее верхней части, то [c.95]

Джеймбилл [52 ] свел в одну таблицу следующие свойства воды (в британской системе единиц) плотность жидкой воды, теплота испарения, теплоемкость, поверхностное натяжение, теплопроводность, вязкость и число Прандтля для жидкой фазы (Л Рг = p[ilk, где Ср — объемная теплоемкость при постоянном давлении, [J. — кинематическая вязкость и — теплопроводность). Это безразмерное число часто используется при расчете теплопереноса. [c.26]

Эмпирическая формула Дайслера для течения в пристеночной области. Для того чтобы иметь возможность описывать процессы теплопереноса в областях течения, непосредственно прилегающих к твердым поверхностям (где выражения Прандтля и Кармана заведомо несправедливы), Дайслер предложил следующее эмпирическое выражение [c.354]

Рис. 12-3. Профили температур, рассчитанные для процесса теплопереноса в турбулентных потоках жидкостей и газов, движущихся по гладким круглым трубам [5]. Нижняя кривая (Рг = = 0,73) соответствует потоку воздуха. Представленные кривые всюду имеют положительный [наклон. Это означает, что форма профиля температур в центре трубы слегка вьшукла (в сторону движения потока). Очевидно, что такая [аномалия играет существенную роль только при малых числах Прандтля.

Асимптотическое выражение для средней объемной температуры при очень больших числах Прандтля [6]. При очень больших числах Рг, которыми обладают, например, жидкости с низкой теплопроводностью, основное сопротивление теплопереносу в потоке, движущемся по трубе, сосредоточено внутри ламинарного подслоя. Это означает, что температура заметно изменяется лишь в непосредственной близости от стенки, где, как известно (см. раздел 5.3), распределение скоростей является линейным (в безразмерной форме оно выражается соотношением и = в+). Для нахождения распределения температуры вблизи стенки можно применить формулу (12.30), положив в ней и разложив экспоненциальный член, входяпщй в знаменатель подынтегрального выражения, с точностью до членов второго порядка включительно по +. Проделав указанные операции, можно вычислить интеграл (12.30) и найти зависимость ( +). Приняв далее, что + = со, получим следующее соотношение [c.362]

В последние два десятилетия широкое распространение получили теплоносители для мягкого регулируемого обогрева промышленных установок. В установках, работающих при атмосферном давлении, в качестве сред-теплоносителей для температур около 340 °С применяют минеральные масла или некоторые другие органические среды. Минеральные масла нетоксичны и некор-розионны, удобны в работе, сохраняют способность к прокачиванию даже при низкой температуре и не вызывают растрескиваний зимой на линиях и резервуарах. При высоких температурах они имеют удовлетворительную удельную теплоемкость (рис. 153) и малую вязкость, обеспечивая эффективный теплообмен. Работа с маслом гораздо менее опасна, чем с паром или щелочными металлами. Поточная схема нагревательной установки, работающей при низком давлении с принудительной циркуляцией, показана на рис. 154. Установка имеет первичный и вторичный контуры для предотвращения термических перегрузок в случае снижения или прекращения потребления тепла. Нагрев осуществляется электричеством, паром или открытым пламенем. При применении органических теплоносителей следует проявлять осторожность в отношении скорости течения среды в нагревательных трубах, которая должна быть всегда достаточно высокой для того, чтобы температура пленки жидкости-теплоносителя у стенки трубы никогда не достигала уровня начала крекинга или кипения. При турбулентном течении, которое является предпочтительным для высокой эффективности теплопереноса, тонкая пленка возле стенки остается в области ламинарного течения (граничное течение Прандтля, рис. 155 111.1051). Скорость ламинарного слоя наполовину меньше скорости жидкости в объеме трубы это предотвращает быстрый массообмен с турбулентной фазой. Толщина [c.360]

Профили выражаются в виде суммы двух составляющих, одна из которых описывает движение в пограничном слое в куэттовском приближении, а другая характеризует течение жидкости в следе или струе. Первая составляющая включает учет таких факторов, как шероховатость, массоперенос через стенку и конвективный теплоперенос при различных числах Прандтля. Это стало возможным благодаря знания.м, приобретенным в процессе создания предшествующих расчетов, которые, хотя и были непригодны для обширных теоретических исследований, все же расчищали путь для многих последующих разработок. Несколько дополнительных примеров этого скачкообразного процесса развития будет приведено ниже. [c.17]

Величину эффективного числа Прандтля Еыбраем, исходя из данных но теплопереносу Рейнольдса, Кейса и Клайна [Л. 88] (которые согласуются с корреляцией Чи — Сполдинга [Л. 13] при равенстве фактора рейнольдсовой аналогии 1,16). На рис. 5.2-3 дано сравнение нашего расчета с эксперимецтальньши данными. При этом использовалась величина эффективного (или турбулентного) числа Прандтля, равная 0,9. Это значение будет фигурировать в приводимых ниже расчетах. [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология