Теплообмен экспериментальные данны

Законы переноса вещества и тепла идентичны. Из-за развитой внутренней поверхности имеет место интенсивный теплообмен между обеими фазами, приводящий к гомогенизации системы. Поэтому становится вполне приемлемым использование закона Фурье q = — Я-эф grad Т, определяющего плотность теплового потока q в зависимости от градиента температуры и величины коэффициента эффективной теплопроводности зерна катализатора Хэф. Экспериментальные значения Хдф, найденные различными авторами, например [73], свидетельствуют о том, что на теплопроводность пористых зерен относительно слабо влияют теплофизические свойства твердого материала. Большое влияние оказывает теплопроводность газовой фазы. Однако решающее значение на величину зф оказывают геометрические характеристики структуры, особенно величины площадей наиболее узких мест или окрестности областей спекания, сращивания, склеивания частиц друг с другом. Для приближенной оценки величины Хэф можно рекомендовать монографию [74], в которой представлен значительный объем экспериментальных данных по дисперсным материалам. [c.157]

Оби ее корреляционное соотношение для средних коэффициентов теп.юотдачи при продольном обтекании плоской пластины. В большинстве практических случаев встречаются пластины с тупой передней кромкой и высокой степенью турбулентности набегающего потока. Вследствие этого на всей длине пластины существует только турбулентный пограничный слой и не наблюдаются резкие нзменения чисел Нуссельта от значений, задаваемых (2), до значений, определяемых зависимостью (8). В [7] получена графическая корреляция экспериментальных данных по теплообмену при течении воздуха на плоской пластине при 101<Нег<10 . Как показано в [8], приведеиное ниже соотношение не только хорошо описывает данные [7], но и удовлетворительно согласуется с измеренными значениями коэффициентов теплоотдачи в широком диапазоне чисел Прандтля [c.242]

Соотношение (4) позволяет использовать уравнения, описывающие теплообмен при вынужденной конвекции, также и для случая естественной или смешанной конвекции, по крайней мере для нахождения хорошего первого приближения. Уравнение (4) показывает, что относительное направление вынужденной и естественной конвекций (одинаковое или противоположное направление скоростей) не влияет на общий коэффициент теплоотдачи. Этот вывод согласуется с экспериментальными данными, за исключением узкой области неустойчивости в случае противоположного направления скоростей, в которой Ке(ог и Ог одного порядка величины. [c.93]

Второй способ упрощения, являющийся разновидностью первого, состоит в том, что число пространственных координат сокращается до одной. В качестве модели развития процессов переноса в направлении отброшенных координат принимаются эмпирические закономерности. Обычно это критериальные уравнения, позволяющие определить кинетические коэффициенты тепло- и массообмена и легко выразить объемные источники массы и энергии через параметры системы (2.2.1). Численные значения коэффициентов критериальных уравнений определяются на основе обработки экспериментальных данных или данных имитационного моделирования задач, полученных в приближениях пограничного слоя, с привлечением теории размерностей и подобия. Уравнение движения 3) в системе (2.2.1) исключается, а осевая скорость движения среды усредняется по сечению аппарата. Данный метод нашел широкое применение в инженерном подходе к моделированию теплообменных и массообменных аппаратов и представляется нам едва ли не единственным при построении полных математических моделей динамики объектов химической технологии. Его преимущества видятся не только в том, что при принятых посылках относительно просто достигается численная реализация математического описания, в котором учитываются причинно-следственные связи между звеньями и их элементами, но и в том, что открывается возможность формализации процедуры построения открытых математических моделей химико-технологических аппаратов. Эта процедура может быть выполнена в виде следующего обобщенного алгоритма. [c.36]

Полученные таким образом величины сравнивают с экспериментальными данными (рис. П-19). Если при протекании химической реакции имеется и массо- и теплообмен, то зависит от температуры. Приняв, что наблюдаемая массовая скорость постоянна и что [c.168]

Тепловые балансы. Вероятно, наиболее эффективным способом анализа экспериментальных данных по теплообмену является метод теплового баланса, согласно которому проводится сравнение количеств тепла, отдаваемого горячим теплоносителем и поглощаемого холодным теплоносителем. Разность этих двух величин можно сопоставить с расчетными тепловыми потерями. Если, как это часто и бывает, указанная разность не соответствует тепловым потерям, то ошибку следует связывать с неточным измерением или скорости потока, или разности температур потока теплоносителя. Поэтому целесоэбразно использовать как можно более точные приборы для измерения этих параметров. Различные температуры и изменения температуры для надежности можно сопоставлять между собой. Необходимо проанализировать, в какой мере изменение температурного уровня или скорости потока скажется на нарушении теплового баланса. Существенными факторами могут быть условия эксперимента и характер приближения к экспериментальной точке (с увеличением или уменьшением скорости течения, повышением или понижением температуры и т. п.) Нельзя указать для этого какие-то общие правила выбора оптималь- [c.320]

Наличие большого числа сложных поверхностей при отсутствии для них достаточных экспериментальных данных по теплообмену и гидравлическому сопротивлению вызывает большие трудности получения решений в общем виде, поэтому рассматриваются отдельно наиболее распространенные типы течений и решеток. Возникают также трудности общего решения при фазовых переходах хотя бы одного из теплоносителей. В последнем случае, как это иногда делают при расчете теплообменников, сравнения и оптимизацию приближенно можно рассматривать как для одностороннего обтекания. Эти вопросы требуют дальнейшего развития анализа. [c.5]

Рг уменьшается и достигает значения 0,2 для смеси Хе- -Не состава Х1=ь 0,6. При таких Рг перестают действовать известные формулы для определения коэффициентов теплоотдачи, справедливые для газов и ограниченные значениями Рг 0,5, или формулы для жидких металлов при Рг 0,05. Газовые смеси, для которых Л1//Л1(>10, занимают промежуточную область между жидкими металлами и чистыми газами. Эта область по теплообмену экспериментально не исследована, существующие работы, например [65], носят теоретический характер. Ввиду отсутствия надежных данных для расчета теплоотдачи газовых смесей с M M > й использовалась формула из [65], где получено, что показатель т при Рг является функцией абсолютного значения Рг [c.113]

Правильный выбор определяющих факторов позволяет достичь необходимой точности при расчетах площади поверхности теплообмена в аппаратах без излишнего усложнения расчетных зависимостей. К сожалению, состояние теории часто не позволяет надежно предсказывать характеристики процесса теплообмена при кипении в разнообразных условиях эксплуатации теплообменных аппаратов. Поэтому, несмотря на большой объем выполненных к настоящему времени исследований, окончательные решения при проектировании аппаратов, в которых осуществляется процесс кипения, в ряде случаев могут быть приняты только на основе специально поставленного эксперимента. Этим же объясняется и преимущественно экспериментальный характер работ, посвященных исследованиям теплообмена при кипении, а также тот факт, что большинство расчетных формул, используемых на практике, представляют собой более или менее удачные интерполяционные зависимости, полученные на основе экспериментальных данных. Тем не менее, особенно в последние годы, появилось много работ, посвященных изучению механизма отдельных процессов, сопровождающих кипение (образование и рост паровых пузырьков, частота их отрыва, движение в жидкости и т. п.). Интерес исследователей к изучению этих элементарных процессов оправдан. Знание закономерностей развития элементарных актов при кипении дает основу для построения математических моделей кипения гораздо более гибких и надежных, чем формальные эмпирические корреляции. Можно утверждать, что будущее инженерных расчетов— за методами, имеющими прочную теоретическую основу, базирующуюся [c.210]

Для того чтобы устранить несоответствие между классической теорией массопередачи и экспериментальными данными, необходимо, во-первых, учитывать теплообмен между фазами. Многими исследователями отмечается наличие максимума ко- [c.137]

В основу этой модели было положено предположение, что испарение происходит из ядра потока жидкости, а конденсация - с поверхностного слоя пара вблизи границы раздела фаз. Однако авторы лишь качественно исследовали свою модель в связи с отсутствием экспериментальных данных о теплообмене между фазами. [c.138]

Из анализа экспериментальных данных можно сделать важный практический вывод эффективный отбор жидкого конденсата из теплообменных труб в процессе непрерывной эксплуатации при поверхностной скорости воздуха Vn = 2,9—3,2 м/с обеспечивает плотность теплового потока 280—320 Вт/м , а при увеличении скорости до 3,8—4,0 м/с значения q достигают 400—450 Вт/м2, что выше среднего значения для всего АВО на 18-33%. [c.87]

Рассмотренный ступенчатый подход и аналогия ф-тока позволяют получить универсальные, и что особенно важно, аналитические методы для расчета теплообменных аппаратов со схемами взаимного тока теплоносителей любой сложности. Вследствие этого их можно считать перспективными при проведении расчетов на ЭВМ. Кроме того, эти методы могут быть использованы при обработке экспериментальных данных по теплообмену, полученных на пучках труб, а также на реальных аппаратах, что открывает дополнительные возможности к использованию промышленного эксперимента. [c.50]

Следует остановиться также на методе обобщения экспериментальных данных по теплообмену при развитом пузырьковом кипении, в котором использован принцип соответственных состояний веществ, в частности при насыщении [39, 62]. [c.228]

Обзор экспериментальных данных по массо- и теплообмену при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы в системах жидкость — жидкость приведен в работе [256] и книге [257]. Результаты сопоставления экспериментальных данных по зависимости среднего по времени значения критерия Шервуда от критерия Фурье с расчетными величинами представлены на рис. 4.5. Кривая 1 соответствует расчету по уравнению Кронига, Бринка (4.53). Заштрихованная область - экспериментальные данные для капель при изменении критерия Рейнольдса в диапазоне 50<Ке<200. Для исследованных систем в приведенном диапазоне Ке форма капель близка к сферической. Эксперименты проводились как с единичными каплями, так и в распылительной колонне при задержке дисперсной фазы до 18 %. Кривая 2 представляет зависимость степени извлечения С от критерия Фурье. Как следует из приведенного сопоста-190 [c.190]

В [30] проведен численный анализ турбулентного течения в трубах с идеализированными прямыми ребрами. Необходимые для модели турбулентности константы получены из экспериментальных данных по воздуху. Поскольку ожидается дальнейшее усовершенствование численных методов, можно будет рассчитывать теплообмен для более широкого класса геометрий и жидкостей без обращения к большим экспериментальным программам. [c.324]

Гидравлическое сопротивление определяют для аппарата известной конструкции и размеров. При этом расчет, например, кожухотрубчатого аппарата значительно отличается от аппарата воздушного охлаждения, пластинчатого или спирального теплообменника. В специальной литературе для каждого типа теплообменных аппаратов приводится методика гидравлического расчета, учитывающая специфику их устройства и работы. Иногда на основе обработки экспериментальных данных по гидравлическому сопротивлению теплообменников приводятся эмпирические уравнения, которые имеют ограниченное применение и пригодны только для аппаратов данного типа. [c.617]

На рис. 6.24 показано влияние неравномерного распределения скорости на эффективность теплообменника. Верхняя кривая характеризует эффективность теплообменника, которая была бы достигнута при равномерном распределении воздуха по входному сечению теплообменной матрицы нижняя кривая получена в действительных условиях работы двигателя. Расчет верхней кривой по экспериментальным данным, полученным для теплообменной матрицы с размерами 76 X 76 х X 254 мм в почти идеальных условиях, осуществлялся по методу, описанному в гл. 4. Те же самые данные были использованы для оценки эффективности теплообменника в двигателе с профилями скорости на входе в теплообменную матрицу, представленными иа рис. 6.23 полученные результаты хорошо согласуются с нижней кривой на рис. 6.24. [c.133]

При проектировании конденсаторов для различных объектов, таких, как тепловые электростанции, химические заводы, атомные энергетические установки для космических кораблей, возникает целый ряд проблем, связанных с теплообменом и движением жидкости при конденсации паров. В первой части этой главы представлены некоторые характерные аналитические соотношения и экспериментальные данные, отражающие влияние наиболее существенных параметров. В последующих разделах описано несколько конструкций конденсаторов. [c.245]

В гл. VI даны зависимости, которые определяют потерю работы в клапанах и позволяют вычислить с достаточной точностью значения Формула (11.21) для Яг менее точна — она не учитывает истинных условий теплообмена при всасывании. Для расчета еще нет достаточных экспериментальных данных. Причина их отсутствия — в трудности измерения мгновенных температур в начале и конце всасывания по всему объему газа в цилиндре. Определить теплообмен косвенным путем — по его влиянию на производительность компрессора — мешают неизбежные утечки газа, также вызывающие уменьшение производительности. Произвести же точный замер всех утечек не менее трудно. [c.51]

Следует отметить, что не все вопросы изложены автором на одинаковом уровне. Так, например, недостаточно полно проведены анализ и сопоставление экспериментальных данных по интенсивности теплообмена и потерям давления на преодоление гидравлических -сопротивлений. Очень кратко изложены вопросы, касающиеся межфазного взаимодействия. Мало внимания уделено полидисперсным структурам и практически не рассмотрено тепловое взаимодействие газа и частиц. Сведения же о межкомпонентном теплообмене наряду с их самостоятельной значимостью важны для понимания процессов теплообмена со всем потоком взвеси. Так, например, минимум относительной интенсивности теплообмена для газовзвеси с крупными частицами определяется термическим сопротивлением именно межкомпонентного теплообмена. При небольших расходных концентрациях частиц интенсивность этого процесса часто оказывается лимитирующей для итогового теплообмена между потоком и поверхностью нагрева. [c.9]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ТЕПЛООБМЕНУ [c.162]

Экспериментальные данные по теплообмену при кипении на горизонтальной плите в большом объеме хорошо согласуются с уравнением М. А. Кичигина и Н. Ю. Тобилевича (сборник работ КФЦ НИС, 1957 г.) [c.116]

В результате экспериментальных исследований разработаны программы машинного счета на ЭЦВМ Минск-2 для обработки данных испытаний водо-воздушных радиаторов, итеррацион-ного теплового и аэродинамического расчетов проектируемых радиаторов, аппроксимации экспериментальных данных тепловых и аэродинамических испытаний теплообменных поверхностей при помощи наиболее точного аппроксимирующего метода отклонений наименьщих квадратов функции. Это позволило в несколько раз уменьшить затраты труда по сравнению с подобной аналитической обработкой вручную. Возможность появления случайных ошибок, неизбежных при ручном счете, была исключена и несоизмеримо повышена точность. [c.76]

Экспериментальные данные по теплообмену прп кипе-ниц капель жидкости в смачивающем режиме описывались соотношением [c.171]

Значения коэффициента теплоотдачи а, определенные по экспериментальным данным, при стационарном теплообмене совпадают [c.123]

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Программа 1 обработки экспериментальных данных испытаний теплообменных поверхностей в критериальном виде на ЭЦВМ <Минск-2 [c.80]

Подавление турбулентности (разд. 8.5.1) частицами ) вблизи стенки в некоторой степени компенси--рует влияние уменьшения толщины пограничного слоя (разд. 7.4.1). Влияние твердых частиц в этом случае на профиль температуры газа показано на фиг. 7.2, б. Подавление турбулентности частицами наблюдается даже в опытах по теплообмену (экспериментальные данные по коэффициенту трения рассмотрены в разд. 6.4). В некоторых работах [21— 23, 33— 37, 46, 47] наблюдался2) минимум Nus при малых концентрациях частиц, хотя в других случаях [26 — 29, 48] этот минимум не отмечался. Можно также предположить [48, 49], что этот минимум возникает вследствие [c.239]

При изучении массообмена, осложненного химическими реакциями как в дисперсной, так и в сплошной фазах в колонных аппаратах,ограничимся рассмотрением сравнительно небольших задержек дисперсной фазы, не превышающих 15 %. В гл. 6 были приведены экспериментальные данные, согласно которым при задержке дисперсной фазы менее 15 % измеренные величины коэффициентов массопередачи в единичные капли и в стесненном потоке в пределах разброса опьггных данных совпадают. Поэтому при вьшоде уравнений массообмена в колонных аппаратах мы не будем учитьшать стесненность потока. Отметим, что в подавляющем большинстве абсорбционных, экстракционных и теплообменных колонных аппаратов с дисперсной фазой задержка дисперсной фазы не превьппает указанной величины. [c.299]

Экспериментальные данные различных исслсдэвателей по локальным числам Нуссельта для средних чисел Ра сопоставлены с результатами, нолученными из уравиения (66) на рис. 31. Наблюдается удовлетвор ггельное согласие расчетных и экспериментальных данных, хотя для малых углов экспериментальные данные лежат несколько ни е расчетных. 11о мере увеличения чисел На наступает отрыв. За точкой отрыва интенсивность теплообмена увеличивается с возрастанием угла. Вклад в теплообмен образовавшегося следа виден из результатов [85], которые свидетельствуют об увеличении теплообмена с возрастанием числа На. Использование Nu—2 вместо Ыи в качестве ординаты на рис. 31, по-аидимому, позволит улучшить соответствие, особено для малых чисел На, но числа Ми и На, рассчитанные для области отрыва, неприменимы во всех случаях. [c.291]

Этот множитель равен отношению периметра пучка к площади теплообменной поверхности, и для одиночно трубы он раве 1 единице. Соотношение между Ф и я )й, которое было найдено в [14], судя по ограниченным экспериментальным данным, оказалось достаточно приближенным, что подтвердили дальнейи№е исследования 5], но оно позволяет получить приемлемые расчетные значения и рекомендуется при отсутствии лучшей информации (рис. 5) [c.78]

Иногда используются трубки Пито, особенно если нельзя гарантировать действительно однородное распределение скоростей в теплообменной матрице. Конечно, условия такого рода должны быть исключены, иначе это намного усложнит обобщение экспериментальных данных и внесет оншбки, обусловленные влиянием распределения потоков и температуры. [c.319]

Обобщение имеющихся экспериментальных данных по теплообмену между твердыми частицами и газом выполнено М. Лева [17], Ф. Франтзом [32], и другими исследователями. Различие в методах обобщения заключается в основном в выборе величины температурного напора — по температуре среды на выходе, среднеинтегральной температуре по высоте слоя или среднеарифметической. Имеющиеся расчетные зависимости приведены и систематизированы в работах [22]. [c.173]

Общая поверхность реакционной зоны зависит от длины подобранного источника ИК-излучения и экспериментальных данных по ее оптимальным параметрам. В табл. 7.4. приведены значения рекомендуемой общей длины термокаталитических элементов, складывающейся из минимальных монтажных размеров, составляющих не менее 1,2с1т (см. рис. 7.14), длины винтового закручивающего устройства, и длины теплообменной части трубы, , есть еще и длина реакционной зоны . [c.293]

Формулы (110) показывают, что если вычислять число Ре по диаметру кусков слоя, то переход от слоистого к турбулентному движению совершается при значении числа е 200, что для продуктов сгорания и кусков диаметром 30 мм отвечает абсолютному значению скорости об порядка 0,5 м/с. Таким-обра. ом, турбулентный режим течения теплоносителя в плотном слое отнюдь не является исключительным явлением, как это представлялось ранее. Необходимо по 1черкнуть, что экспериментальные данные, представленные уравнениями (110), относятся к слою, составленному из кусков одного и того же материала. Теплообмен в слое из разнородных материалов усложняется, поскольку м гериал с меньшей объемной теплоемкостью будет нагр. ваться быстрее. Возникающая при этом разность температур между кусками слоя приводит к теплообмену между ними. [c.101]

Опубликованные экспериментальные данные по теплообмену на стенках в настоящее время относятся. к весьма широкому кругу условий. Большинство этих исследований касается восходящих потоков взвесей, движущихся по трубам. С другой стороны, сравнительно мало внимания уделялось изучению теплообмена в таких менее распространенных системах, как сопла [15] и поперечноточные теплообменники [16], а также высокоскоростным [17] и горизонтальным течениям в трубах [18, 19]. На фиг. 7.1 представлены некоторые результаты, полученные для течений в вертикальных трубах более полная сводка подобных результатов приведена в работах [23, 24]. В обзоре Рейзинга [24] потоки взвесей рассматриваются с точки зрения использования их в качестве теплоносителей для ядерных реакторов [16, 25]. Как теплоносители потоки взвесей частиц графита могут иметь достаточно высокие значения коэффициентов теплообмена [26], помимо других преимуществ, например высокой теплоемкости, высокой термостойкости, отсутствия жестких требований к герметизации [27—29], Схема такого охлаждения ядерного реактора до сих пор полностью не разработана из-за многочисленных трудностей, кото-. рые будут выявлены далее в тексте. Значительный интерес к процессу теплообмена возникает при разработке проточных химических реакторов [30], в частности для сушки и пневмотранспорта [31] тонкодисперсных продуктов. [c.231]

Способ повышения тепловых и аэродинамических характеристик пластинчато-ребристых теплообменных поверхностей при помощи р.аосечения сравнительно нов. Этот. способ связан с очень сложными структурами теплового и аэродинамического процессов, происходящих в каналах рассеченных теплообменных поверхностей, и поэтому мало изучен. Имеющиеся на сегодня й литературе немногочасленные экспериментальные данные систе-м,атизиро1В ать пока не представляется возможным. [c.25]

Экспериментальное определение зависимостей Ни (Не) и обч(Ке) для всех исследованных 16 теплообменных поверхностей. В результате обработки экспериментальных данных испытаний для всех 16 теплообменных поверхностей были получены зависимости Миг(Нег) и об1Ч1(Нег) в табулярном виде. Графическое изображение этих зависимостей было получено аппрок- [c.46]