Конвекция, Теплообмен

При вынужденном движении теплоносителя коэффициент теплоотдачи от поверхности теплообмена к жидкости, которая течет с заданной скоростью, определяется критериями Рейнольдса и Прандтля. Критерий Грасгофа может быть введен только в случаях, когда на теплообмен заметное влияние оказывает естественная конвекция. [c.42]

Процесс теплопередачи в камере конвекции складывается из передачи тепла от газового потока к конвекционным трубам конвекцией и радиацией. Основное значение в конвекционной камере имеет конвекционный теплообмен. Однако излучение газов и кладки также заметно влияет на процесс теплоотдачи. [c.127]

Вынужденная конвекция (теплообмен с поверхностью) 20—50 [c.508]

Типичным примером теплоотдачи этого вида служит охлаждение трубопроводов и стенок теплообменных аппаратов воздухом обогрев технологических аппаратов химических производств при помощи естественной циркуляции теплоносителя охлаждение конденсаторов и холодильников естественной конвекцией окружающе-3 Заказ 337 33 [c.33]

Обычно в каждом единичном процессе приходится иметь дело с явлениями, проходящими по разному механизму. Перенос массы может осуществляться диффузией и конвекцией, теплообмен — теплопроводностью, конвекцией и излучением химическое превращение проходит обычно через промежуточные стадии, нередко также с различными механизмами, а стехиометрическое уравнение представляет собой баланс многих частных реакций и выражает суммарно конечный результат Того, что происходит в системе. В гетерогенных системах реакция осуществляется на границе раздела фаз, ей сопутствует перенос исходных веществ из реагирующих систем в зону реакции и продуктов с поверхности контакта в глубь фаз (диффузия и конвекция). Одновременно происходит теплообмен, при котором тепловая энергия подводится в систему или отводится от нее. Все эти явления могут быть последовательными и параллельными. [c.348]

При ламинарном течении жидкости в трубе, при передаче тепла в условиях естественной конвекции теплообмен значительно ухудшается, поэтому для его интенсификации, когда это возможно, поток жидкости стремятся турбулизовать. [c.116]

В последние годы наблюдается интенсивное развитие теории теплообмена. Наряду с дальнейшей разработкой и углублением сложившихся направлений возникли новые научные направления. [К ним, в частности, ОТНОСЯТСЯ теплообмен при течении электропроводных жидкостей и плазмы в электрических и магнитных полях, теплообмен при совместном переносе энергии тепловым излучением и теплопроводностью или конвекцией, теплообмен при наличии химических реакций в потоке газа и на поверхности тела. Интерес к этим проблемам не случаен. Они теснейшим образом связаны с решением таких практически важных задач, как создание магнитогидродинамических генераторов и ускорителей, разработка эффективных методов защиты летательных аппаратов от аэродинамического нагрева, создание высокотемпературных ядерных энергетических установок и др. [c.3]

В прослойках, заполненных капельной жидкостью, которая только и применяется в рассматриваемых нагревательных элементах, процесс теплообмена осуществляется теплопроводностью и, частично, естественной конвекцией. (Теплообменом путем лучеиспускания здесь можно пренебречь, так как этот способ переноса тепла имеет сколько-нибудь существенное значение в прослойках, заполненных газообразными средами.) [c.71]

В теплообменной аппаратуре химических производств часто встречаются такие процессы передачи тепла, при которых среда не изменяет своего агрегатного состояния. Различного рода подогреватели, межступенчатые холодильники компрессорных машин могут служить примерами аппаратов, в которых происходит нагрев либо охлаждение газа или жидкости, не сопровождающиеся изменением агрегатного состояния теплоносителей. Обычно такой теплообмен сопровождается какой-либо формой движения теплоносителя, и его интенсивность, таким образом, определяется интенсивностями процессов конвекции и теплопроводности. Если движение теплоносителя происходит за счет перепада давления, создаваемого насосом, вентилятором, компрессором и тому подобными устройствами, то конвекцию принято называть вынужденной. Когда же движение возникает за счет массовых сил, вызванных, например, перепадом температур, то конвекция называется естественной. [c.98]

Естественная конвекция характерна тем, что она вызывается и поддерживается не искусственным путем, а возникает сама, под воздействием разности температур и обусловленной этим разности плотности в жидкостях и газах. Если поместить, например, в воздушное пространство с постоянной температурой нагревательный элемент, то наступает теплообмен между элементом и окружающим воздухом. Частицы воздуха, находящиеся вблизи элемента, нагреваются, и дельный вес их уменьшается, вследствие чего они поднимаются. На их место приходят новые, более холодные частицы, которые нагреваются и, в свою очередь, поднимаются. Таким образом, подъемная сила создается за счет вытеснения нагретого воздуха более тяжелым холодным воздухом. [c.34]

Теплообмен в рабочем объеме футеровки электрических печей сопротивления непрямого нагрева осуществляется излучением активной поверхности нагревательных элементов, поверхностью футеровки и исходных материалов и конвекцией печной среды. [c.63]

Qs — коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием, отнесенный к разности средних температур газа и стены при теплообмене конвекцией. [c.152]

В контактных реакторах чаще всего процесс проходит в кинетической или внутридиффузионной областях. Учитывая большое влияние температуры на скорость реакции в этих областях, можно считать, что рещающее значение для увеличения масштаба имеет характер процесса теплопереноса. Этот процесс складывается из теплообмена в жидкости (газе) и в зернах катализатора, теплоотдачи на границе фаз и до стенки аппарата, конвекции в потоке реагентов при высоких температурах следует учитывать также теплообмен лучеиспусканием. [c.466]

На теплообмен конвекций существенное влияние оказывает режим работы печи. Режимы бывают следующие [c.27]

Обычно в технике приходится иметь дело со сложными случаями теплопередачи, осуществляемой и конвекцией, и теплопроводностью. К ним относится теплообмен между средами через разделяющую их перегородку. [c.38]

Расчет площади теплопередающей поверхности аппаратов, теплообмен в которых сопровождается изменением агрегатного состояния теплоносителей (испарение или конденсация) или определяется условиями естественной конвекции, проводится методом подбора температуры стенки трубы, описанным в примере 6.2. [c.145]

Массообмен и теплообмен происходят в двух направлениях — радиальном и осевом. Радиальный перенос осуществляется диффузией, а продольный (осевой) — конвекцией. [c.330]

Теплообмен в рабочей камере печи осуществляется тремя видами — теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением, любым их сочетанием или всеми видами одновременно, однако один вид теплообмена всегда преобладает над другими во всем объеме или в определенной зоне печи. [c.56]

Когда происходит теплообмен между однофазными потокаш (неиснаряющиеся жидкости или неконденсирующиеся газы), отступление от этого принцппа, ради удобства трубной обвязки теплообменника, почти не сказывается на эффективности теплопередачи, так как среды физически однородны и влияние конвекции на тенло-съем незначительно. Если же теплообмен связан с исиарением или конденсацией, как это имеет место на установках гидроочпстки, принцип направленной конвекции должен соблюдаться обязательно. В противном случае силы естественной конвекции будут направлены против движения потока (рис. 19). Из-за резкого различия физи- [c.86]

Теплообмен в рабочей камере пламенных экзотермических печей. Источником теплоты в этих печах является пламя, продукты горения. Пламя, футеровка н нагреваемые исходные материалы обмениваются излучением. Роль конвекции при высоких температурах обычно невелика. Лучистый поток от пламени, падающий на поверхность футеровки и нагреваемый исходный материал, частично поглощается и частично отражается. Отраженный поток теплоты суммируется с собственным излучением исходного материала и поверхности футеровки. Вследствие частичной прозрачности, характеризуемой степенью черноты, пламя поглощает часть падающего на него потока, а часть пропускает. Таким образом, нагреваемый исходный материал приобретает теплоту за счет суммарной теплоотдачи от раскаленных газов и футеровки. Если нагреваемый исходный материал частично прозрачен для излучения, то в лучистом теплообмене участвуют глубинные слои материала и футеровки ванны печи. В теплообмене участвуют слои газов, находящиеся между пламенем, футеровкой и исходными материалами. [c.63]

Основы теплообмена рассматривались в гл. 9, где было показано, что скорость теплового потока зависит от относительной величины движущей силы и сил сопротивления процессу теплообмена. Основными уравнениями теплового расчета теплообменных аппаратов являются уравнения теплового баланса и теплообмена, решаемые совместно. При этом учитываются следующие три сопротивления сопротивления пограничного слоя потоков, обмениваю щихся теплом (сопротивление пленки ) и сопротивление твердой стенки, раз делающей эти потоки. Передача тепла в этом случае осуществляется одновре менно теплопроводностью и конвекцией. Скорость теплообмена между потоком и твердой стенкой принято характеризовать с помощью коэффициента теплоотдачи а. Для двух потоков, разделенных стенкой, уравнение теплообмена имеет вид [c.155]

Трубная обвязка. Проходя через теплообменный аппарат, потоки газа или жидкости при нагревании перемещаются снизу вверх, а при охлаждении — сверху вниз. При таком перемещении происходит естественная конвекция в аппарате. [c.145]

В рассматриваемом случае имеет место теплообмен между образующейся жидкой фазой и парогазовой смесью, закономерности которого изучены еще недостаточно. Если предположить, что указанная теплота передается охлаждающей поверхности путем конвекции, что, по-видимому, отвечает реальным условиям процесса при турбулентном режиме парогазового потока, то, пользуясь формулами (5.79), (5.81) и (5.83), можно лишь приближенно вычислить изменение парциального давления пара в ядре потока на соответствующих расчетных участках аппарата, так как эти формулы не учитывают изменение температуры в ядре потока, обусловленное поглощением теплоты конденсации пара в объеме движущегося потока. При этом в зоне больших концентраций пара получают несколько заниженные значения величин парциальных давлений пара по сравнению с действительными значениями, а в зоне малых концентраций расхождение между расчетной и действительной величинами будет уменьшаться, так как относительное влияние теплоты конденсации пара на температуру потока будет невелико. [c.176]

Внешний тепло- и массообмен капель в потоке газа. Теплообмен при движении капель в потоке высокотемпературного газа осуществляется посредством конвекции и излучения. Энер-г1ш излучения от газа к каплям может возникать в результате [c.68]

Там же показано, что для мелких капель с радиусом менее 20 мкм вклад конвекции в общем теплопереносе значительно превышает радиационные эффекты, и поэтому с незначительной степенью погрешности лучистым теплообменом можно пренебречь. [c.69]

В тех случаях, когда панравленпе естественной конвекции совпадает с вынужденным движением тепловых агентов в аппарате, полностью соблюдается закон Паскаля давление, производимое иа жидкость илп газ, распространяется по всем направлениям равномерно и одинаково. Вследствие этого будет выполняться одно из основных условий эффективной тенлонередачи — равномерное обтекание потоком теплообменных поверхностей. Поэтому следует обвязывать теплообменные аппараты трубопроводами так, чтобы нагреваемый агент двигался снизу вверх, а охлаждаемый — сверху вниз. [c.86]

Математические модели теплообменных аппаратов строятся на основе уравнений теплового баланса и теплопередачи. Уравнения теплового баланса составляются на основс уравнений гидродинамики аппаратов с учетом тепловой емкости потоков, аккумулирования тепла в неподвижных разделяющих стенках и тепловых эффектов химических реакций. Передача теплового потока от одного теплоносителя к другому осуществляется как за счет конвекции подвижных сред, так и за счет теплопроводности в материале разделяющей стенки. [c.53]

Теплообмен при естественной конвекции происходит значигельно чаще и играет более важную роль, чем это. можно было бы предположить. Сюда относится не только вся область отопительной техники, но и все так называемые потери в окружающую среду трубопроводов, теплообменных сосудов, содержащих горячие жидкости, обмуровки котлов, машин и т. д. Во всех указанных случаях, конечно, может более или менее сказаться влияние излучения, которое должно быть отдельно учтено в расчетах. Теплообменом при естественной конвекции следует также считать нагрев жидкости в сосудах до наступления кипения, если жидкость при этом не перемешивают. Примером в данно.м случае. могут служить варочные котлы на пизоваренных заводах и т. д. [c.34]

Анализ процесса для неподвижного слоя показывает что при высоких скоростях газа V продольная теплопроводность подавлена вынужденной конвекцией в этом случае теплообмен действительно происходит в условиях внешней задачи Аре -> Ар. Однако, при малых V определяющим становится перенос тепла эффективной теплопроводностью, так что величина Ар , если она вычислена без учета к а, может оказаться значительно меньше величин, соответствующих значению (Nupe)п ln = 2. [c.464]

Вследствие большого объема корпуса погружного теплообменника, в котором находится змеевик, скорость жидкости в корпусе незначительна, что обусловливает низкие значения коэффициента теплоотдачи снаружи змеевика. Вместе с тем в некоторых случаях большой объем жидкости, заполняющей корпус, имеет и положительное значение, так как обеспечивает более устойчивую работу теплообменника при колебаниях режима. Теплоотдача в межтрубном пространстве погружных теплообменников малоинтенсивна, так как тепло передается практически путем свободной конвекции. Поэтому теплообменники такого типа работают при низких тепловых нагрузках. Несмотря на это пофужные теплообменни- [c.25]

Внешняя массо- и теплопередача. Помимо процессов диффузии и теплопередачи внутри пористой частицы, существенное влияние на макроскопическую скорость каталитической реакции может оказывать массо- и теплообмен между внешней поверхностью частицы и омывающим ее потоком. Гетерогенно-каталитический процесс всегда проводится в условиях интенсивного движения реагирующей смеси при этом в основной части ( ядре ) потока молекулярная диффузия играет пренебрежимо малую роль по сравнению с конвекцией, благодаря которой происходит выравнивание состава и температуры смеси. Y твердой поверхности скорость потока обращается, однако, в нуль поэтому вблизи поверхности Ейзренос вещества будет определяться молекулярной диффузией реагентов. В первых работах по диффузионной кинетике гетерогенных реакций, принадлежащих Нернсту [11 ], принималось, что вблизи поверхности существует слой неподвижной жидкости толщиной б и диффузия через этот слой ли- [c.102]

На теплообмен конвекцией существенное влияние оказывает гидродинамический режим движения теплоносителя и обрабатываемого материала. Режимы движения обрабатываемого материала бывают следующие 1) плотный, когда движение твердых мелкокусковых материалов в слое является результатом перегребания и пересыпания (это основной процесс для. многоподовых печей с вращающимся барабаном, сульфатсоляных и глетных печей) 2) плотный — фильтрующийся — основной процесс для известковообжигательных, фосфоритообжигательных шахтных печей 3) кипящий (псевдоожиженный, взвешенный) слой 4) газовзвесь (псевдогазовый). [c.58]

В опытах Сканлана исследовано влияние колебаний в диапазоне частот О - 600 Гц при амплитудах от 0,025 до 0,1 мм на теплообмен при вынужденной конвекции в воде от пластины. При числах Рейнольдса от 360 до 2170 столб жидкости над пластиной составлял от 0,244 до 0,427 м. Кривые теплоотдачи имели падающие участки и экстреИ1умы, объясняемые проявлением кавитации. Из этих опытов следует, что [c.155]

Поскольку в центробежных и осевых компрессорах искусственное охлаждение газа в процессе сжатия применяют редко, а естественный теплообмен с внешней средой (путем лучеиспускания, конвекции и теплопроводности) сравнительно невелик, то процесс сжатия газа в ступени и в одном корпусе компрессора считают внешнеадиабатическим = 0). Тогда [c.197]

Передача тепла в теплообменных аппаратах осуществляется от среды, имеющей более высокую температуру, к среде с более низкой температурой. Движущей силой при теплообмене является разность температур сред. Теплообмен осуществляется за счет конвекции, теплопроводности и теплоизлучения. В большинстве случаев срёды в теплообменных аппаратах не смешиваются между собой и отделены друг от друга листом (в спиральных и пластинчатых аппаратах и аппаратах с рубашкой) или стенкой труб (в кожухотрубчатых аппаратах), их движение осуществляется параллельно или противотоком по двум или более (при нескольких теплоносителях) пространствам аппарата. [c.341]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология