Механизм теплопроводности

Теплота может передаваться в среде разными способами молекулярной теплопроводностью (кондукцией), за счет диффузии молекул, естественной конвекции (под действием силы тяжести), вынужденной конвекции (при перемешивании) и излучением. Критерии теории подобия позволяют оценить условия, при которых преобладает тот или иной механизм теплопроводности. [c.260]

Термическая сушка представляет собой весьма сложный процесс совместного переноса массы и теплоты внутри и вне капил-лярно-пористых материалов, сопровождающийся фазовым переходом влаги из жидкого и адсорбированного состояния внутри влажного материала в паровую фазу. Теплота, необходимая для испарения влаги, при конвективной сушке передается вначале от потока горячего сушильного агента к наружной поверхности материала. Затем теплота переносится внутри капиллярно-пористого материала за счет двух элементарных механизмов теплопроводности и конвекции (см. гл. 3), т. е. вследствие образующегося градиента температуры по толщине материала и за счет возникающего в процессе сушки перемещения жидкой и паровой фаз влаги внутри пористой структуры. По сравнению с относительно простыми задачами теплообмена, рассматриваемыми в гл. 3, здесь кондуктивный поток теплоты (см. закон теплопроводности (3.1)) распространяется параллельными потоками как по твердой основе (скелету) капиллярно-пористого материала, так и по влаге, заполняющей в форме жидкой и паровой фаз пространство пор. Оценка конвективных потоков теплоты (см. формулу (3.2)) здесь также существенно затруднена тем обстоятельством, что значения скоростей перемещения жидкой и паровой фаз по капиллярам не являются заданными величинами, но сами представляют собой функции происходящего сложного процесса сушки. [c.569]

Тепловые потери от продуктов сгорания возможны в результате излучения и при соприкосновении продуктов сгорания с твердой поверхностью по механизмам теплопроводности и конвекции. Вследствие большой разницы температур стенок и продуктов горения теплоотвод в стенки очень велик. При остывании продуктов сгорания в замкнутом объеме они соприкасаются со стенками по всей поверхности сосуда. Охлаждение обычно практически завершается в течение времени, не превышающего 1 с. При охлаждении продуктов горения взаимное расположение пламени и стенок играет решающую роль. В случае поджигания в центре сферического сосуда пламя не касается стенок до полного сгорания всей смеси, и охлаждение газа возможно только путем излучения. Некоторые сведения о закономерностях излучения газов излагаются в Приложении 1. [c.16]

Другой метод реализации описанного способа плавления осуществлен в одночервячных экструдерах и других машинах подобной конфигурации, в которых деформация материала является следствием напряжений сдвига, вызванных движением стенок. В частности, в червячных экструдерах, которые спроектированы и работают таким образом, что в зонах питания червяка (см. разд. 12.1) развиваются очень высокие давления, наблюдаются более высокие скорости плавления, чем те, которые предсказываются моделями плавления, основанными на анализе плавления по механизму теплопроводности с принудительным удалением расплава за счет движения стенок. [c.298]

Метод элементарных стадий оказывается полезным не только при конструировании машин и синтезе новых технологических процессов, но также и при анализе существующих. Выше (гл. 12) это демонстрировалось на примере анализа работы одночервячного пластицирующего экструдера, а также на примерах анализа ряда операций формования, совпадающих с соответствующими элементарными стадиями. Примерами последнего рода можно считать каландрование и нанесение покрытий методом обратного макания. Рассматривая механизм генерирования давления при каландровании как генерирование давления вследствие вынужденного течения между двумя сходящимися плоскими поверхностями, можно лучше понять физическую сущность формования, которое последовательно происходит в нескольких межвалковых зазорах. Аналогичным образом, отождествляя оболочковое формование, макание, электростатическое нанесение покрытий и ротационное формование с процессом плавления с подводом тепла по механизму теплопроводности без удаления образующегося на поверхности контакта слоя расплава, можно разработать унифицированный способ описания всех этих методов и прийти к определению оболочкового формования как некоторого обобщенного способа формования. [c.608]

В указанной теории Чепмена нет ового, освещающего с новых позиций механизм теплопроводности и вязкости. Однако формулы Чепмена дают возможность более точно отразить температурную зависимость теплопроводности и вязкости газов. [c.125]

Вероятность распространения пожара зависит от значения вероятностей его распространения различными механизмами теплопроводностью, конвекцией, излучением, розливом горящих жидкостей, взрывом, искрами, вскипанием топлив. [c.72]

У неметаллических материалов при низких температурах теплота переносится только посредством колебаний атомов, у металлов — как решеточными волнами, так и электронами проводимости, причем в механизме теплопроводности чистых металлов электронная составляющая значительно превышает фононную. [c.232]

Исследование теплопередачи. Результаты исследований процессов теплопередачи в вертикальных полостях показывают, что при Ка 2000 главную роль в ядре течения играют механизмы теплопроводности. При этом процесс теплопередачи в горизонтальном направлении вблизи середины высоты полости, на достаточном удалении от горизонтальных поверхностей, опис.ы-вается выражением [c.264]

Дефлаграция — это процесс распространения пламени по однородной горючей среде, при котором зона самоускоряющейся реакции движется вследствие послойного разогрева по механизму теплопроводности от продуктов превращения. [c.209]

В отличие от теплопроводности кристаллических тел теплопроводность аморфных веществ не имеет низкотемпературного максимума и, как правило, растет при повышении температуры. Наклон кривой у, —ЦТ) при этом может изменяться, и прп высоких температурах теплопроводность стремится к постоянному пределу. Все это указывает на то, что в аморфных телах имеет место качественно иной механизм теплопроводности. [c.146]

К, в случае аморфных полимеров достигнуто большее понимание механизма теплопроводности, чем в случае кристаллических полимеров. [c.162]

Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности многих материалов в зависимости от температуры можно найти в гл. I. Наличие примесей, особенно в металлах, приводит к изменению теплопроводности на 50—75%. Пользуясь значениями коэффициентов теплопроводности, не следует забывать, что в процессе теплообмена (в особенности, в жидкостях и газах) лучеиспускание и конвекция, могут иг-, рать значительно большую роль, чем механизм теплопроводности. Коэффициент теплопроводности при данной температуре является функцией объемной массы [c.191]

Константы интегрирования и Сз находятся из граничных условий на одной и на другой поверхностях стенки. Граничные условия формулируются из следующих физических соображений поток теплоты, подводимый от горячего теплоносителя к левой поверхности стен за счет конвективной теплоотдачи (уравнение (3.6)), равен потоку теплоты, входящему в стенку через ее левую поверхность за счет механизма теплопроводности [c.215]

Еще ОДИН, очень часто используемый критерий теплового подобия, получается из анализа физических условий теплообмена теплоносителя и теплообменной поверхности. В гл. 1 отмечалось, что какова бы ни была степень турбулентности основного потока теплоносителя, в непосредственной близости от твердой поверхности вследствие ее демпфирующего влияния на турбулентные пульсации всегда имеется относительно тонкий пристенный слой, в пределах которого текучая среда потока перемещается вдоль стенки в ламинарном режиме. Существенно, что при ламинарном течении конвективный перенос теплоты имеет место только вдоль направления движения, а в поперечном направлении, т. е. нормально к стенке, теплота может распространяться лишь за счет механизма теплопроводности (рис. 3.10). Таким образом, теплота, которой обмениваются основной поток теплоносителя и теплообменная поверхность (стенка), в общем случае выражаемая уравнением теплоотдачи (3.6), поперек пристенного слоя в конечном счете передается только за счет механизма теплопроводности [c.234]

При поверхностной конденсации на вертикальной поверхности толщина пленки конденсата увеличивается в направлении ее нисходящего движения за счет добавления к пленке новых порций конденсата, образующегося на наружной поверхности по всей высоте пленки. Теплота фазового перехода выделяется также на наружной поверхности пленки и под воздействием разности температур ( д,, - t ), за счет механизма теплопроводности эта теплота передается поперек [c.245]

Расчетная формула (3.65) - одна из немногих, которая может быть относительно просто получена теоретически. Действительно, при ламинарном режиме движения пленки конденсата перенос теплоты от конденсирующегося на ее наружной поверхности пара к стенке (см. рис. 3.16) происходит только за счет механизма теплопроводности. Предполагается также, что суммарный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью вдоль тонкой пленки пренебрежимо мал по сравнению о основным потоком теплоты от пара к стенке поперек пленки, что физические свойства конденсата (ц, Лир) практически не зависят от температуры в обычно небольшом интервале изменения температур от i до [c.247]

Интенсивность выделения теплоты фазового перехода целевого компонента из газовой (паровой) фазы в адсорбционную в процессах промышленной адсорбции обычно невелика ввиду относительно малых количеств адсорбирующегося компонента при невысоких его концентрациях в перерабатываемых газовых потоках. Небольшое количество теплоты, выделяющееся по всему объему частиц адсорбента, сравнительно легко переносится за счет механизма теплопроводности из внутренних зон частицы к ее наружной поверхности и затем отводится от нее основным потоком-носителем. Поэтому при небольших диаметрах гранул адсорбента часто полагают, что распределение температуры по радиусу частицы равномерно, а значение этой температуры равно температуре потока - носителя, обтекающего наружную поверхность частицы адсорбента. [c.514]

Изучая механизм теплопроводности в потоках, Предводителев пришел к выводу, что между теплопроводностью Яр газа при повышенном давлении и теплопроводностью Ai в области умеренных давлений должна существовать зависимость [c.351]

Большинство теоретических исследований механизма теплопроводности в жидкостях было связано с теорией Бриджмена [12], который предположил, что молекулы жидкости занимают положения, соответствующие их состояниям равновесия, образуя кубическую решетку с расстояниями между соседними молекулами, равными I. Если молекула одноатомного газа при умеренном давлении имеет среднюю энергию 2,02- 10" Т эрг (где Т — абсолютная температура), поделенную между тремя степенями свободы, то энергия молекулы жидкости, колеблющейся в узле пространственной решетки, равна 4,04 10" Т эрг. [c.413]

Давая общую характеристику перечисленным методам, необходимо отметить, что наименее точными оказались основанные на упрощенном представлении о механизме теплопроводности жидкостей. [c.431]

Скорость поглощения тепла пропорциональна поверхности теплопередачи и разности температур между источником тепла и льдом. Величина К зависит от способа передачи тепла. Если в процессе сушки обеспечен хороший контакт между материалом и поверхностью теплопередачи, то кинетика переноса будет определяться механизмом теплопроводности. При плохом контакте передача тепла будет осуществляться, главным образом, радиацией. Этот способ переноса тепла является основным при применении специальных источников лучистой энергии. В тех случаях, когда в кинетике теплопередачи преобладает теплопроводность, коэффициент К колеблется в пределах 3—11 вт/ м- град). При радиа- [c.605]

Режим пограничного слоя для течения с преобладанием конвекции в вертикальной полости конечной высоты возникает обычно, если отношение Н/й достаточно велико, так что основное течение и поле температуры в центральной части полости можно считать приблизительно одномерными. Был проведен линейный анализ устойчивости такого квазиодномерного течения в вертикальной щели с изотермическими боковыми стенками [274]. Режим, при котором перенос тепла осуществляется в основном за счет механизма теплопроводности, а число Нуссельта Ни равно 1,0, возникает при На 3000. В случае Ра 8 10 появляются тонкие пограничные слои. Были исследованы [274] на стенках [c.243]

Сопоставление величин ц и показывает, что Поток тепла, обусловленный теплопроводностью, значительно меньше общего потока тепла. Следовательно, механизм теплопроводности не может обеспечить передачу тепла в количестве д и она осуществляется в значительной степени переносом массы пара. [c.301]

Чтобы объяснить весьма малую теплопроводность стеклянных матов в вакууме, в последующих разделах статьи будут кратко рассмотрены механизмы теплопроводности, теплового излучения и переноса тепла газами в волокнистой структуре. [c.366]

Теория расчета реакторов с неподвижным слоем катализатора была далее усовершенствована Динсом и Лапидусом [10], а также Биком [11], В настоящее время эта теория уже довольно основательно разработана, однако имеются сомнения в надежности экспериментального. материала, лежащего в ее основе, и отсюда сомнения в возможности ее использования для расчета реакторов с неподвижным слое.м катализатора . Это за.мечание, в частности, относится к расчету распределения температур, учитывая очень сильную зависимость скорости реакции от температуры, Несомненно, большое влияние может оказать и неполнота наших представлений о механизме теплопроводности слоя и неточный выбор температурного коэффициента. Достаточно разработанная теория должна учитывать разность темпе- [c.58]

Установлено, что коэффициенты теплопроводности аморфных полимеров (рис. 10.1, 10,2) с повышением температуры до области стеклования увеличиваются, а у частичио-кристалличе-скнх полимеров (рис. 10.3, 10,4) уменьшаются вплоть до температуры плавления. Следовательно, характер температурной зависимости X качественно согласуется с зависимостью для низкомолекулярного неметаллического образца, где теплопроводность рассматривается как результат колебательных движений молекул. В диэлектриках механизм теплопроводности — это колебания атомов около положения равновесия в решетке, иначе говоря, тепловое движение в них связано с распространением плоских упругих волн, длпны которых зависят от степени теплоизоляции и температуры. Эти упругие волны, распространяясь от горячей части полимера к холодной, переносят определенную порцию энергии и этим выравнивают температуру образца, что для кристаллических и аморфных полимеров происходит по-разному. Для первых [c.255]

Кардос [Л. 7-17, 7-18] предложил теоретическую формулу для вычисления теплопроводности жидкостей. В основу дл получения этой формулы он положил теорию Дебая Л. 7-19] для теплопроводности неметаллических твердых тел. Эта теория устанавливает некоторую кажущуюся аналогию между механизмом теплопроводности в твердых изоляторах и теплопроводностью в газах. При выводе формулы Кардос исходит из предположения, что перепад температуры в жидкости изменяется по ступенчатому закону, полагая, что перепад энергии происходит в промежутках между молекулами. Далее он принимает, так же как и Бриджмен, что тепло пере- [c.295]

На основании проведенных экопериментальных исследований Девисом созданы расчетные номограммы [Л. 9-11], созданы попытки рассмотреть механизм теплопроводности спиртов и гликолей [Л. 9-12, 9-13], выведены интерполяционные уравнения для вычисления зависимости теплопроводности от температуры. Казалось бы, столь большой объем проведенных исследований должен был обеспечить достаточную надежность экспериментальных значений теплопроводности Бейтса и его сотрудников. Однако исследования Керженцева [Л. 9-14] не подтвердили полученных Бейтсом значений теплоироводности чистого этилового опирта. [c.327]

Теплопроводность х Т. т. в общем случае складывается в осн. из электрошюй и фононной составляющих. Вклад каждой из них зависит от природы Т. т. В металлах осн. роль в переносе тепла при обычньк т-рах играют электроны проводимости. В диэлектриках тепловая энергия передается преим. фононами и х пропорциональна теплоемкости в-ва, средней скорости и средней длине своб. пробега фононов. В полупроводниках преобладание того или иного механизма теплопроводности определяется наличием, типом и концентрацией примесей и, как и в др. Т.т,, х зависит от состояния кристаллич. решетки (аморфное, моно- или поликристаллич.) и наличия структурных дефектов. [c.503]

Хотя даже основной механизм теплопроводности неполностью ясен, но тем не менее гипотезы, на которых зиждит-ся наука о теплопроводности, основываются на экспериментальных наблюдениях. [c.46]

ТОБОЙ энергии и превращения ее в тепловую энергию начинается испарение вещества, причем настолько интенсивно, что вначале процесс испарения носит сублимационный характер, т. е. переход, в пар происходит из твердой фазы, минуя жидкую. Одновременно по механизму теплопроводности начинается передача тепла из очага со сверхперегретым материалом в глубь вещества. Это приводит к развитию кратера. [c.53]

Теоретический анализ работы скребковых мешалок базируется, как правило, на гипотезе обновления слоев жидкости, прилегающей к теплообменной поверхности после прохождения около того или иного ) астка поверхности лопасти скребковой мешалки [32, 33]. Считается, что плотно прижатый к внутренней поверхности аппарата скребок полностью удаляет жидкость от участка поверхности и заменяет ее на новый объем, который до подхода следующего скребка находится у горячей стенки неподвижно и прогревается от нее за счет механизма теплопроводности. Анализ нестационарного прогрева обновляющихся за относительно короткие промежутки времени объемов жидкости проводится на основе уравнения (4.1.4.2) и приводит к следующему результату [c.248]

Таким образом, согласно (3.1), поток теплоты за счет механизма теплопроводности тем больше, чем значительнее изменяется температура, причем направление потока соответствует направлению вектора gradi или, что то же, - направлению наибольшего уменьшения температуры, т. е. большие разности температур на малых расстояниях обуславливают значительные потоки теплоты. Существенно, что закон теплопроводности (3.1) имеет так называемый локальный характер, т. е. величина кон-дуктивного потока теплоты 5 зависит только от градиента температуры и теплопроводности вег ества в данной точке, а ситуация в соседних точках влияет на не непосредственно, а только через локальное значение градиента температуры. [c.209]

Турбулентное течение в отличие от ламинарного неупорядочено. Линии тока, если их вообще удается различить, хаотично переплетаются. Скорость движения изотермического турбулентного потока практически постоянна по поперечному сечению канала. К механизму теплопроводности добавляется перенос энергии поперек основного потока турбулентными вихрями. [c.27]

Гелий-11 обладает, как это было замечено, очень малой вязкостью. Если заставлять колебаться в нем цилиндр и измерять его затухания, то обнаруживается, что затухания очень малые, и вязкость оказывается порядка 10 пуазов, т. е. приближается к вязкости газа. Далее, было установлено, что гелий в очень узких капиллярах обладает исключительно большой теплопроводностью. Противоречие- этих двух фактов (теоретически казалось, что в обоих случаях имеется механизм переноса количества движенхш) дало мне возможность предположить, что тот механизм теплопроводности, который предполагали для жидкого гелия-П, т. е. обычная теплопроводность, не настоящий механизм теплопроводности гелия, а механизм кажущийся. На самом деле можно было думать, что происходит конвекция, и гелий-П обладает исключительно большой текучестью. Те же эксперименты, которые были произведены с колебаниями цилиндров, являются ошибочными, потому что не было учтено, вихревое движение. Действительно, если рассмотреть результаты канадских авторов, то числа Рейнольдса у них были высоки, и движение было вихревое. [c.8]

Теплопроводность. Для молекулярного описания механизма теплопроводности полимеров используют фононную теорию, разработанную для твердых тел Дебаем [96] полимер рассматривают как трехмерную сетку, образованную вдоль направления цепи химическими, а в перпендикулярном направлении — ван-дер-ваальсовыми связями. Поскольку регулярность расположения атомов вдоль цепи значительно выше, чем в перпендикулярном направлении, рассеяние фононов в первом направлении значительно меньше, следовательно, меньше и тепловое сопротивление. Эта упрошенная модель, предложенная Айерманом [97], объясняет основные черты, характеризующие теплопроводность полимеров асимптотический рост Я с увеличением молекулярной массы, небольшое увеличение Я, вулканизата по сравнению с каучуком и, наконец, анизотропию теплопроводности при ориентации, причем Я X- Вытекающее из теории соотношение между и [c.338]

Из анализа Керреброка следует, что влияние джоулева тепловыделения в плазме наиболее существенно при малых числах Маха и больших ускорениях потока. Влияние джоулевой диссипации проявляется в утоньшении теплового пограничного слоя и в изменении характера распределения температуры в пограничном слое. При этом возможен температурный профиль с максимумом вблизи стенки. В канале постоянного сечения теплоотдача увеличивается с ростом числа Маха. Это увеличение частично обусловлено наличием максимума температуры в пограничном слое н, с другой стороны, ускорением потока. Вид этой зависимости определяется принятым законом изменения проводимости с температурой и механизмом теплопроводности вблизи электродов. Полученные результаты не мЪгут быть представлены в зависимости от числа Гартмана, так как индукция магнитного поля принималась переменной по длине канала. [c.40]