Сложная теплоотдача

Если теплообмен происходит между твердой стенкой и газообразной средой, например воздухом, то тепло передается совместно конвекцией и излучением. Подобные процессы переноса тепла носят название сложной теплоотдачи. Типичным примером сложной теплоотдачи являются потери тепла стенками аппаратов в окружающую среду. [c.295]

Изменение коэффициента теплоотдачи по контуру трубки обусловлено различием условий обтекания трубки. На передней стороне трубки поверхность теплоотдачи омывается потоком безотрывно, остальная часть ее (примерно 55%—ред.) находится в вихревой зоне со сложной циркуляцией. [c.75]

Кроме анализа наиболее опасных ситуаций перед разработчиками технологических процессов стоят сложные задачи перехода с масштаба лабораторной установки на укрупненный масштаб промышленной установки. Изменение масштаба неизбежно сопровождается изменениями геометрических соотношений,, которые серьезно влияют на такие процессы, как смешение, теплоотдачу, расходы жидкостных и паровых потоков, распределение частиц по размерам и многие другие. Связанные с увеличением масштаба технологической установки изменения часто трудно точно предсказать поэтому наиболее надежной информацией о промышленной технологической установке могут быть только данные заводских испытаний на укрупненных установках. [c.31]

Вариант 1Пп. Схема компоновки пластин Сх Результаты расчета Wi= 0,069 м/с. Rei = 1008, 1= 2970 Вт/(м2-К), Ы1>2= 0,249 м/с, Rea = 2465. = 6440 Bt/(m .K). К =1124 Вт/(м2.К), F = 56.6 м . Номинальная поверхность шп = 50 м недостаточна, поэтому необходимо применить более сложную схему компоновки пластин. Очевидно, целесообразно увеличить скорость движения теплоносителя с меньшим коэффициентом теплоотдачи, т. е. кубовой жидкости. При этом следует иметь в виду, что несимметричная компоновка пластин, например по 24+25 [c.35]

Расчет коэффициента теплоотдачи в межтрубной зоне теплообменного аппарата представляет весьма трудную задачу. В литературе имеются лишь ограниченные сведения по методам расчета промышленных аппаратов со сложной структурой потока теплоносителя. Наличие поперечных перегородок вызывает многократное изменение направления потока, а различные зазоры (между корпусом аппарата и перегородками, перегородками и трубами пучка, байпасный канал между корпусом и пучком) обусловливают существование протечек теплоносителя. [c.236]

Гидродинамическая структура в аппарате (по каждому из потоков) создается его конфигурацией (наличием перегородок и их расстановкой, диаметром аппарата, числом труб и числом ходов), скоростью течения потоков. Поэтому модели структуры обменивающихся потоков могут различаться (например, для теплообменников типа смещение - смещение, смещение - вытеснение и т. п.). Коэффициенты теплоотдачи обычно рассчитывают по критериальным соотношениям для различных режимов течения потоков тепло- и хладагента. При сложной конфигурации аппарата обычно представляют его в виде ряда зон различной структуры (или с комбинированной моделью потоков), а общая поверхность определяется как сумма поверхностей отдельных зон. Математическое описание типовых моделей теплообменников для стационарных условий приведено в табл. [c.92]

В трубчатой печи происходит сложный процесс передачи тепла от раскаленных газов к жидкости, текущей в трубах, причем здесь имеют место все 3 способа теплопередачи. Эту передачу тепла можно разделить на теплоотдачу от газов внешней поверхности трубы, теплопередачу через стенку трубы и на теплоотдачу от внутренней поверхности труб протекающей по ней жидкости. При изучении теплопередачи в трубчатых печах мы прежде всего изучаем теплоотдачу пламенем и раскаленными газами внешней поверхности труб, так как дальнейшее прохождение тепла через стенки трубы к жидкости уже подробно теоретически разработано для расчета теплообменников. [c.61]

II исключение зон перегрева. Из-за небольших коэф фициентов теплоотдачи от газа к стенке эта задача более сложная, чем при жидкофазных процессах окисления. Все большее значение приобретает и проблема повышения теплового к. п. д. установок, сводящаяся I утилизации реакционного тепла для производства водяного пара. [c.417]

Теплоотдача при конденсации движущегося пара внутри горизонтальной трубы. Конденсация пара внутри горизонтальных труб относится к наиболее сложным процессам теплообмена, изученным еще недостаточно как в теоретическом, так и в экспериментальном отношениях. Однако имеющиеся в литературе данные позволяют рекомендовать для приближенных расчетов теплоотдачи некоторые обобщенные зависимости. [c.142]

Расчет коэффициента теплоотдачи в межтрубном пространстве. Теплоотдача между внешней поверхностью труб и омывающим мх потоком осуществляется конвекцией. В межтруб-1ЮМ пространстве поток имеет сложное движение установленные иа трубном пучке поперечные перегородки изменяют как направление движения потока, так и скорость его движения. Для расчета коэффициента теплоотдачи можно пользоваться следующим уравнением [c.183]

В большинстве указанных выше работ изучалась теплоотдача от одиночных поверхностей при барботажном и переходном режиме (см., например, [286, 412, 424]). Полученные факты и зависимости были использованы для исследований теплоотдачи от сложных поверхностей при развитом пенном режиме [362], имеющих наибольшее значение для практики проектирования пенных теплообменников. [c.112]

Теплоотдача от сложных поверхностей (трубные пучки) [c.116]

Приведенный обзор работ по теплопередаче в слое пены с размещенными в нем теплообменниками свидетельствует о высокой интенсивности работы внутренних теплообменников. До последнего времени эти теплообменники не имели широкого распространения в промышленности одной из причин было отсутствие достаточно надежных формул для проектирования, особенно для расчета теплоотдачи от сложных поверхностей к слою пены (см. табл. 11.4). В рассмотренной выше работе, опубликованной в 1968 г. [362], впервые предложены расчетные уравнения теплоотдачи от трубных пучков к слою пены [см. уравнения (11.53) и (11.55)], которые можно рекомендовать для проектирования пенных аппаратов с внутренними теплообменниками (в указанном выше диапазоне условий). [c.120]

Активные методы сложно применить при кипении в трубах. Воздействие вибрации трубы [45] или пульсаций потока [1 мало. Электрические поля также улучшают теплоотдачу при кипении (нап.ример, обнаружено увеличение больше чем на 100%), однако дополнительное [c.426]

Обычно передача теплоты происходит через ограничивающую стенку. Теплообмен между этой стенкой и системой газ — твердые частицы, а также внутри этой системы представляет собой сложный процесс, в котором проявляются различные более простые процессы, соответствующие разным рабочим условиям. Самый простой случай — неподвижные твердая фаза и газ (неподвижный плотноупакованный слой). В этом случае теплота переносится через газ и твердые частицы к внутренней области насадки. Во втором случае газ течет через пространство между частицами насадки параллельно стенкам, в то время как сами частицы неподвижны (плотноупакованный слой с движущимся через него газом). Из-за того что газ течет в зазорах между твердыми частицами, происходит интенсификация теплообмена в слое. В третьем случае как газовая, так и твердая фаза находятся в движении из-за перемешивания или вибрации насадки (перемешиваемый слой) или вследствие обмена импульсом между движущимися газом и частицами (псевдоожиженный слой). При этом наблюдается дополнительное повышение интенсивности теплоотдачи твердой фазы вследствие движения частиц. [c.426]

Теплоотдача к вибрирующим слоям. Движение частицы в вибрирующем слое довольно сложно. Частицы диаметром 0,5 мм и более двигаются кругообразно в вибрирующем сосуде, тогда как частицы диаметром 0,1 мм и меньше участвуют в турбулентном перемешивании под влиянием вибраций. Из рис. 13 видно, что напряжения трения между частицами и вертикальными стенками вибрирующего сосуда вызывают кругообразное движение. [c.444]

Уравнение теплопередачи должно учитывать теплоотдачу экрану радиацией и конвекцией. Передача тепла радиацией определяется уравнением Стефана-Больцмана, для решения которого необходимо знать температуры излучающего и поглощающего источников. Температура последнего, т. е. радиантных труб, обычно известна, но неизвестна средняя эффективная температура продуктов горения (но1 ло1цающен среды). Выше было отмечено, что изменение температур в TOHi e подчиняется сложному закону. Предполагается, что в больших топочных нространстпах процесс теплоотдачи определяется периферийными температурами, в данном случае температурой газов 1Ш перевале. Ото не означает, одпако, что температура ) газов на перевале раина средней эффективной температуре поглощающей среды последняя всегда вьппе. В связи с этим Н. И. Белоконь вводит понятие эквивалентной абсолютно черной поверхности, излучение которой при температуре газов на выходе из топки (на перевале) равно всему прямому и отраженному излучению. Другими словами, общее количество тепла, передаваемого эквивалентной [c.118]

Против широкого при.менения указанных уравнений практики часто выдвигают тот довод, что они являются сложны.мни мало наглядными. Эти возражения, однако, не являются обоснованными, так как именно благодаря применению принципа подобия указанные уравнения в значительной степени упрощаются. Безразмерные числа вообще являются наглядными в физическом отношении, если мы усвоим их значение и расположение величин в них. Конечно, найдется много инженеров, которые обойдутся еще более простыми уравнениями, например, в области аэротехники, где речь идет о нагреве воздуха, у которого в пределах от О до 150° критерий Прандтля является практически постоянным числом. В энергетических проблемах, в которых производятся расчеты теплоотдачи воды и водяного пара в некоторых случаях целесообразно также применять упрощенные формулы. Инженеры, работающие в химической или теолотехничеокой промышленности, где применяются теплообменники с различными теплоносителями, могут с успехом использовать общие фор.мулы. [c.33]

Для капли, движущейся с постоянной скоростью относитель-IIO среды, также справедливо выражение (3.26), однако величина Nut при этом будет зависеть от скорости движения и размеров капли. Для капли, движущейся с переменной скоростью, iTO характерно, в частности, для дизелей, коэффициент теплоотдачи а меняется в процессе движения, и решить задачу с помощью уравнения теплового баланса (3.26) довольно сложно. Различные варианты решения указанной задачи при тех или Щ1ЫХ ограничениях даны в работах [131, 132]. [c.108]

Многообразие методик показывает необходимость создания единой универсальной методики. Естественно, эта методика должна быть основана на уравнениях теплоотдачи и гидроаэродинамики, которые используются при расчете теплообменников, а вычисления критериев сопоставления поверхностей не должны требовать большого О бъема работ. В этом отношении аналитический метод с использованием отношения критериев является более универсальным, чем графический. Однако аналитический метод реализуется в литературе лишь для простейшего случая— одностороннего наружного обтекания. Двухстороннее обтекание остается до сих пор неизученным. Причина ЭТОГО в том, что аналитическое решение для двухстороннего обтекания относительно сложно, так как нахождение сопряженных чисел Ке (или скоростей) в широком диапазоне чисел Ке при ручном счете весьма трудоемко. В этом случае единственным путем решения задачи является применение ЭВМ. Кроме того, существующие работы по рациональной компоновке гладкотрубных пучков при различных схемах обтекания и сравнение этих схем недостаточно полны, так как не охватывают весь диапазон режимных параметров теплоносителя, и часто основаны на устаревших формулах по теплоотдаче и аэродинамике поперечное обтекание исследовано лишь при большом числе труб по ходу потока сравнение коридорной и шах)матной компоновок т1рубного пучка проведено для фиксированных решеток с определенными значениями относителыных шагов. Оптимизация геометрии решетки пр ведена лишь для одностороннего обтекания трубного пуч ка шахматной компоновки, а коридорный пучок не рассматривался. Доста- [c.15]

Второе решение позволяет учитывать изменение коэффициента теплопередачи точнее, чем по способу Колберна. По точности оно практически равноценно способу линеаризации коэффициентов теплоотдачи и уступает методу полной линеаризации. Однако алгоритмически второе решение Зигмунда значительно сложнее способов Колберна и линеаризации коэффициентов теплоотдачи. Для его реализации требуется одним из численных методов определить значения коэффициентов а, Ьх,й2, >2 уравнения (6,39), используя табличные данные к = которые должны быть [c.99]

Как известно, простейшая форма связи теплоотдачи и гидравлического сопротивления, данная в аналогии О. Рейнольдса, выполняется только при соблюдении подобия полей температуры и скорости, когда описываюшие их уравнения движения и энергии одинаковы. Эти условия выполняются при турбулентном теплообмене в плоском пограничном слое без градиента давления при равенстве единице молекулярного и турбулентного чисел Прандтля, когда распределение продольной составляющей скорости и профиля температуры в потоке описываются идентичными уравнениями. Отклонение от этих условий (наличие градиента давления или отличие числа Рг от 1) приводит к нарушению аналогии Рейнольдса. Тем более эта аналогия не выполняется для сетчато-поточных каналов сложной формы, определяющих трехмерную структуру потока. [c.358]

Типы реакционных устройств. Из-за низких коэффициентов теплоотдачи от газа к стенке проблема теплоотвода при газофазном гидрировании значительно сложнее, чем при жидкофазном. Она еще более усложняется при неподвижном слое катализатора, зерна которого препятствуют диффузии реагентов и их охлаждению. В заЕисимости от степени экзотермичности реакции отвод тепла дости. ается тремя основными способами, которые определяют кон-струк ивные особенности реакторов гидрирования. [c.519]

Многочисленные опытные данные свидетельствуютотом, что скорость парового потока оказывает существенное влияние на интенсивность теплоотдачи при конденсации как при ламинарном, так и при турбулентном режиме течения пленки конденсата. Учет этого влияния представляет сложную задачу, решенную в настоящее время только для некоторых частных случаев. [c.133]

Обобщение основных опытных данных по теплоотдаче от бДЙНОчных и сложных элементов, погруженных в газожидкостный слой [c.114]

Полузаводские и промышленные испытания внутренних теплообменников, погруженных в турбулизованный газожидкостный слой [41, 361] еще в 1945 г. [361], показали высокую эффективность этого приема отвода тепла. Внутренние теплообменники — змееввски из труб, по которым протекала холодная вода, были размещены на полках барботажного реактора — абсорбера ЗОз в сернокислотной системе. Скорость газа в абсорбере была характерной для барботажного режима и изменялась от 0,18 до 0,4 м/с. Кинетические показатели ъ а определяли аналогично изложенному выше, пользуясь формулами (II.1),. (11.46) и (11.48). По данным этих авторов [234, 235], значения возрастали от 1000 до 3140 Вт/(м °С) с повышением Шг в пределах 0,18—0,4 м/с. Однако в некоторых последующих работах [114, 434], посвященных теплоотдаче от сложных поверхностей к газожидкостному слою при переходном режиме (ш == = 0,4 1,0 м/с), не было установлено влияния скорости газа на кинетические показатели теплопередачи в этих же работах было указано на отсутствие влияния высоты газожидкостного слоя Я, в котором размещены теплообменники, на скорость теплопередачи. [c.117]

А. Тепло- и массопереиос к твердым телам и жидким средам прн внешнем обтекании тел и течении в каналах, при вынужденной и естественной конвекции. Перенос теплоты к твердым телам и жидким средам при ламинарном течении с заданными граничными условиями или условиями сопряжения полностью описывается законом теплопроводности Фурье, если только тепловые потоки не превышают своих физических пределов (фононный, молекулярный, электронный перенос н т. д.). Возможность решения сложных задач в большей или меньшей степени зависит только от наличия необходимой вычислительной техники. Для расчета ламинарных течений, включая и снарядный режим, к настоящему времени разработано достаточно много стандартных про1-рамм, и их число продолжает непрерывно увеличиваться. Случай движущихся тел включает в себя также и покоящиеся тела, так как координатную систему можно связать с телом и, таким образом, исключить относительное движение. Поэтому методы расчета теплопередачи к твердым телам и жидким средам при их ламинарном течении полностью аналогичны. Единственным фактором, влияющим на тепловой поток как при нестационарном нагреве твердого тела, так и при квазистационар-ном ламинарном течении, является время контакта. Хотя часто коэффициент теплоотдачи нри ламинарном течении представляется как функция скорости, необходимо обязательно помнить, что скорость течения есть только мера времени контакта или времени пребывания среды в теплообменнике. Эта концепция обсуждалась в 2.1.4, где было показано, каким образом и — а-метод, используемый обычно для описания ламинарного теплообмена, можно применить и для расчета нестационарного теплопереноса а твердом теле. В разд. 2.4 эта концепция получает даль- [c.92]

Безразмерные корреляции, рассмотренные выше, имеют ряд недостатков. Чтобы пользоваться ими, необходимо знать физические свойства фаз, они сложны для использования, им присуща значительная иеопределепность, вызванная условиями на поверхности. Для отдельных жидкостей на основе данных экспериментальных исследований можно рекомендовать простые размерные уравнения. Они основаны на [12], где использован закон соответственных состояний. Коэффициент теплоотдачи определяется из [c.372]

A. Общие положения. В результате измепеппя скорости пара и расхода конденсата коэффициенты теплоотдачи изменяются в широких пределах вдоль всего канала, в котором происходит конденсация. При проектиро1 апни требуется расчет зависимости коэффициентов теплоотдачи и разности температур от наросодержания (или тепловой нагрузки) с последующим численным или графическим интегрированием для определения площади поверхности. Эти расчеты выполняются с помощью сложных программ для ЭВМ. [c.60]

Основные факторы, которые следует учитывать нри расчетах и изготовлении тепловой трубы,— это совместимость компонентов, коррозия,образование газа. Сконструированы некоторые довольно сложные приборы, а именно изотермическая тепловая труба с резервуаром инертного га.ча, а также тепловым выключателем. В первом случае резервуар размещается вблизи конденсатора по мере роста температуры газ расширяется, изолируя конденсатор и отключая прибор. Тепловой выключатель работает за счет изменения расхода пара, регулируем010 внешним датчиком температуры. Если устройство необходимо использовать в газовых потоках, то для иитеиеификации теплоотдачи можно применять развитые поверхности. [c.313]