Теплоотдача закон

Выше, при рассмотрении конвективного теплообмена, тепловой поток, в целях упрош,ения, бы.о выражен через простое уравнение теплоотдачи (закон охлаждения Ньютона), и сложность задачи заключалась в отыскании для каждого частного случая числовых значений коэффициентов теплоотдачи а. Аналогично при рассмотрении массопередачи количество вещества, переносимого из одной фазы системы в другую, мы выразили простым обшим уравнением массообмена таким образом с (ожность решения задачи массообмена осталась для нахождения числовых значений коэффициентов массопередачи Ку и [c.473]

Интенсивность отвода теплоты от рассматриваемого объема топлива, ограниченного поверхностью 5", зависит от температуры по закону теплоотдачи (закону Ньютона) [c.101]

И. Воспламенение. Для воспламенения исходных горючих материалов необходим начальный энергетический импульс. Различают два способа воспламенения самовоспламенение и зажигание. Тепловое самовоспламенение возникает при экзотермической реакции и нарушении теплового равновесия, когда выделение теплоты при химической реакции становится больше теплоотдачи. При медленном протекании реакции окисления теплота успевает отводиться в окружающее пространство и температура в зоне реакции окисления лишь немного выше температуры окружающей среды. При быстром протекании экзотермических реакций теплота не успевает отводиться в окружающую среду и температура в зоне реакции начинает повышаться. По мере нагревания реагирующих веществ скорость реакции быстро увеличивается, а вместе с этим возрастает и скорость выделения теплоты. Одновременно растет и скорость теплоотдачи, но медленнее, чем скорость выделения теплоты. Выделение теплоты возрастает с повышением температуры по экспоненциальному закону (уравнение Аррениуса). [c.30]

В настоящее время существует большое число работ, в которых рассматривается технико-экономическая оптимизация как тепловых схем [66, 67], так и ее отдельных элементов. Так, в [45] исследовалось продольное обтекание трубного пучка в зоне действия закона Блазиуса для коэффициента трения, в [68, 69] анализировалось поперечное обтекание трубного пучка, когда коэффициент теплоотдачи внутри труб можно принять постоянным. [c.116]

Коэффициент теплоотдачи а зависит от режима движения среды, ее скорости, температуры и теплофизических свойств, формы и размеров элементов поверхности теплообмена. Если температуры среды и стенки, а также коэффициент теплоотдачи изменяются вдоль поверхности, то используют дифференциальную форму записи закона Ньютона в виде уравнения (IX,3), в котором коэффициент а носит локальный характер. Поскольку вынужденная и свободная конвекции всегда сопутствуют друг другу, коэффициент теплоотдачи а отражает влияние на передачу тепла конвекцией обоих этих факторов. С увеличением скорости среды и уменьшением разности температур отдельных участков среды роль вынужденной конвекции в теплопереносе возрастает. При прочих равных условиях увеличение разности температур стенки и среды позволяет передать большее количество тепла. [c.162]

Закон Ньютона. Основным законом теплоотдачи является закон Ньютона, согласно которому количество тепла dQ, переданное от теплообменной поверхности к окружающей среде или, наоборот, от окружающей среды к теплообменной поверхности, прямо пропорционально поверхности теплообмена Р, разности температур поверхности и окружающей среды и времени х, в течение которого осуществлялся теплообмен, т. е. [c.133]

При быстром протекании экзотермических реакций тепло ие успевает отводиться в окружающую среду и температура в зоне реакции начинает повышаться. По мере нагревания реагирующих веществ скорость реакции быстро увеличивается, а вместе с этим увеличивается и скорость тепловыделения. Одновременно растет и скорость теплоотдачи, но медленнее, чем скорость тепловыделения. Скорость реакции и, следовательно, скорость тепловыделения возрастают с повышением температуры по экспоненциальному закону (уравнение Аррениуса). Скорость теплоотдачи растет с температурой линейно, так как тепловой поток прямо пропорционален градиенту температуры. Начиная с некоторой температуры, теплоотдача отстает от теплообразования и реагирующая система саморазогревается, причем этот процесс идет ускоренно. В результате при повышении температуры реакция может закончиться воспламенением и взрывом. Температура, после достижения которой нарушается тепловое равновесие, называется температурой самовоспламенения она слун<ит характеристикой жидкого и газообразного топлива. [c.359]

Мерою интенсивности теплопередачи при установившихся температурах в системе является коэффициент теплопередачи к. Обычно в системе имеются две среды с конвекцией (коэффициенты теплоотдачи 1 и аз), разделенные поверхностью нагрева, например, стенкой трубки с коэффициентом теплоотдачи 21 равным, по законам теплопроводности, отношению теплопроводности к толщине стенки (Х1Ь). Расположение слоев такое же, как при тепло-, передаче через трехслойную стенку. [c.341]

Со сложным механизмом конвективного теплообмена связаны трудности расчета процессов теплоотдачи. Точное решение задачи о количестве тепла, передаваемого от стенки к среде (или от среды к стенке), связано с необходимостью знать температурный градиент у стенки и профиль изменения температур теплоносителя вдоль поверхности теплообмена, определение которых весьма затруднительно. Поэтому для удобства расчета теплоотдачи в основу его кладут уравнение относительно простого вида, известное под названием закона теплоотдачи, или закона охлаждения Ньютона [c.277]

Для определения коэффициента теплоотдачи необходимо знать температурный градиент жидкости у стенки, т. е. распределение температур в жидкости. Исходной зависимостью для обобщения опытных данных по теплоотдаче является общий закон распределения температур в жидкости, выражаемый дифференциальным уравнением конвективного теплообмена. [c.278]

При смешанной конденсации одна часть поверхности покрыта пленкой, на другой имеет место капельная конденсация. Законы теплоотдачи здесь весьма сложны и в литературе мало освещены. [c.299]

Экспериментальный коэффициент теплоотдачи относили к разности между местной температурой стенки (точнее—осредненной с целью сгладить пульсации в интервале от нуля до текущего значения координаты) и начальной температурой жидкости Гож- При этом температурный напор fс (х) —Гож изменялся качественно по тому же закону, что и температура стенки. Это обстоятельство, обус- [c.189]

Рис. 1У-3. Сопоставление опытных данных по теплоотдаче при кипении различных жидкостей в координатах замкнутой системы уравнений, включающей аналитическую запись закона соответственных состояний.

Испарение жидкой фазы сжиженных углеводородов в парогенераторах (испарителях) происходит с такими же изменениями состава жидкой фазы, но уже по длине трубы коэффициент теплоотдачи по длине трубы изменяется также за счет изменения состава. Углеводороды, входящие в состав сжиженных газов, термодинамически подобны, следовательно, и для смесей можно применить закон соответственных состояний. [c.166]

Закон теплоотдачи. Вследствие сложности точного расчета теплоотдачи ее определяют по упрощенному закону. В качестве основного закона теплоотдачи принимают закон охлаждения Ньютона, по которому количество тепла с1С , отданное элементом поверхности тела с1Р с температурой в окружающую среду с температурой 1- з а время й-., прямо пропорционально разности температур ж) и величинам <1Р и с1х [c.300]

Если постепенно нагревать частицу и окружающую ег воздушную среду внешним источником тепла, то по мере возрастания температуры скорость тепловыделения возрастает согласно закону показательной функции. Вначале это возрастание замедлено, но затем скорость тепловыделения, все более ускоряясь, достигает-при высоких температурах весьма больших значений, значительно превышающих скорость теплоотдачи. Следовательно, существует такая температура Гв, при которой скорости тепловыделения и теплоотдачи равны друг другу. Температура Гв является предельной температурой теплового равновесия угольной частицы при ее нагревании, соответствующей условию [c.11]

Наглядной иллюстрацией к изложенному может служить рис. 1, на котором показаны кривые тепловыделения 1 и теплоотдачи 2 горючей частицы в зависимости от ее температуры. Кривая 1 подчиняется закону Аррениуса [c.11]

Настоящая работа посвящена определению тепловых потоков и коэффициентов теплоотдачи в элементах поршневых энергетических установок. По существу, она распадается на две задачи внутреннюю и внешнюю. Внутренняя задача связана с описанием теплообмена в камере поршневой машины, внешняя — с описанием теплообмена на внешних ограждениях камеры сжатия (сгорания). Решение этой задачи осуществляется под углом зрения создания математической модели процесса. Передача теплоты от жидкости к твердому телу (и обратно) и во внутренней, и во внешней задачах описывается одинаковыми дифференциальными уравнениями и выражается совершенно идентичными физическими законами, что унифицирует подход к решению задач. [c.3]

Температурный пограничный слой также квазистационарен. (Поэтому сама по себе постановка вопроса об определении локального мгновенного коэффициента теплоотдачи конвекцией вполне законна.) [c.98]

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]

Содержание газа в паре. Наличие в паре воздуха или какого-либо другого неконденсирующегося газа приводит к значительному снижению коэффициента теплоотдачи при конденсации. Примесь газа ухудшает теплоотдачу хотя бы потому, что, согласно закону Дальтона, она уменьшает давление насыщения пара и тем самым используемую разность температур. Кроме того, следует иметь в виду, что воздух или другой газ не конденсируется, а скапливается у стенки и препятствует доступу пара к ней. Пар в этом случае должен диффундировать через слой неконденсирующегося газа у поверхности конденсации. Были проведены опыты по конденсации водяного пара из смеси его с воздухом, Нг, СН4 и другими газами. Эти опыты были проведены как с неподвижной парогазовой смесью, так и при скорости ее перемещения, равной примерно 7 м1сек. Полученные данные представлены на фиг. 38, где изображена зависимость коэффициента теплоотдачи а при конденсации от отношения парциальных давлений водяного пара (Р1) и неконденсирующегося газа р - Из графика видно, что значение а резко снижается даже при небольшом добавлении газа. При отношении Р2 Р1 = 3 коэффициент теплоотдачи снижается приблизительно в 100 раз, медленно приближаясь при дальнейшем увеличении содержания газа к значениям а, соответствующим чистому газу. [c.92]

Был произведен ряд экспериментов с применением двух рабочих жидкостей — воды и четыреххлористого углерода, обладающих весьма различными физическими свойствами. Применение таких жидкостей вызвано необходимостью получения уравнений теплообмена при кипении на горизонтальной и вертикальной поверхности нагрева, имеющих общую применимость. В табл. 31 приведены значения теплофизических констант, которыми следует пользоваться при составлении общего уравнения теплоотдачи. Экспериментом установлено, что теплоотдача при ядерном кипении подчиняется различным законам в зависимости от величины теплового потока. Переход от одного к другому закону совершается в пределах от 5000 до 10 000 ккал1м час для горизонтальных 112 [c.112]

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]

Заметим, что основные параметры уравнения (3.22) объединены в три безразмерные группы (число Нуссельта Ко1к, число Прандтля Ср 1 к и число Рейнольдса Ь01ц). Из уравнения (3.22) следует, что коэффициент теплоотдачи увеличивается с увеличением числа Рейнольдса несколько медленнее, чем по линейному закону (показатель степени меньше единицы). Это объясняется тем, что поперечные составляющие скорости смещения, обусловленные турбулентностью, увеличиваются с повышением осевой скорости не линейно, а более медленно. Поскольку обмен теплом через пограничный слой зависит от того же самого процесса турбулентного смешения, что и обмен количеством движения, определяющий коэффициент трения, и так как коэффициент трения обратно пропорционален числу Рейнольдса в степени 0,2, можно заключить, что коэффициент теплоотдачи должен увеличиваться пропорционально числу Рейнольдса в степени 0,8 23 . [c.57]

В ламинарном потоке перенос тепла осуществляется путем теплопроводности. На основе законов ламинарного движения для потока по трубе можно определить теоретически зависимость для среднего коэффициента теплоотдачи ср, рассчитанного по среднему из разностей температур стенки и жидкости (/ст — i) па обоих концах трубы. Это приводит к выводу, что критерий Нуссельта, выраженный с помощью коэффициента ср, является функцией критерия Грэтца [c.322]

Процесс неизотермического вытеснения нефти горячей водой с учетом теплообмена с окружающей средой рассмотрен в [И] в предположении вьшолнения закона Ньютона для интенсивности теплообмена. Система записана в инвариантах Римана. Найдены законы движения фронтов вытеснения. Получены автомодельные асимптотики решения при конечном коэффициенте теплоотдачи. Получен первый интеграл движения фронтов вытеснения с использованием закона сохранения массы. Показано, что с увеличением темпа нагнетания теплоносителя нефтеотдача возрастает. Эта же задача рассмотрена в [36], где методом характеристик рассчитаны [c.181]

Для переменной плотности орошения вдоль координаты закон изменения экспериментального коэффициента теплоотдачи качественно определяется и на основании балансовых соотношений. Пусть, например, величина / возрастает вдоль координаты х для простоты будем полагать, что это возрастание соответствует линейной зависимости j x).= axll, здесь. / — продольный масштабный размер. Тогда среднее значение плотности орошения /( ) =0,5/(л ) =/о г/(2/). Функции/(х), и Q(a ) становятся равными [c.188]

Таким образом, согласно условию теплового баланса для пленки, которая стекает по стенке с постоянным тепловыделением и полностью уносит выделяемую теплоту, средняя температура жидкости меняется в зависимости от поперечного-потока капель, образующих эту пленку если поток нарастает вдоль направления стекания, температура падает, и наоборот. В первом приближении можно полагать, что и температура стенки в качественном отношении следует закону изменения температуры жидкости стекающей пленке. Действительно, если отнести коэффициент теплоотдачи к местному температурному напору Тс(х) —Т4к(х), то при условии <7с= onst изменение температуры стенки определялось бы только термическим сопротивлением теплоотдачи. Как уже отмечалось, последнее, по-видимому, падает вдоль пленки в силу ряда, причин ускорения жидкости, турбулизацин пленки каплями, уменьшения вязкости жидкости в связи с ее прогревом. В верхней части пленки, где ускорение сказывается слабо, термическое сопротивление растет вдоль пограничного слоя Но на тонкую пленку в верхней части поверхности нагрева сильнее возмущающее воздействие капель в нижней части капли не пробивают утолщенную пленку, однако здесь стекающая жидкость приобретает запас скорости из-за воздействия гравитации. Следовательно, нельзя считать, что местное термическое сопротивление в условиях эксперимента регулярно и существенно изменяется вдоль поверхности теплообмена отсюда следует, что температура стенки и средняя температура жидкости в пленке имеют примерно одинаковый закон изменения вдоль координаты х. [c.189]

В этом уравнении большинство величин может быть определено-по приведенным выше зависимостям, справочным данным и известным законам теплопередачи. По результатам лабораторных экспериментов с керосином и дизельным топливом определены средние значения приведенного коэффициента теплоотдачи [ацр = = 33,6 Вт/(м2-°С)] и характерной толщины теплового слоя нефтепродукта (бн=0,053 м) для времени прогрева 2,5 ч. Для п1аро-воздушной смеси в резервуарах с керосином и дизельным топливом плотность и теплоемкость смеси можно принимать по воздуху при начальной температуре процесса. [c.125]

В то же время необходимо отметить, что физические свойства, входящие в уравнения, описывающие явления теплоотдачи нри кипении, взаимосвязаны на линии насыщения. Поэтому они могут рассматриваться постоянными только в соответственных точках, которые для процесса, происходящего на линии насыщения, в первом приближении определяются значением р ркг> = idem. В связи с этим моделирование физических свойств, входящих в уравнение процесса теплоотдачи, должно проводиться с учетом закона соответственных состояний. В практических приближениях это приводит [c.165]

В отличие от других высокотемпературных печей шпротив-ления передача тепла от магмы к материалу, подвергаемому тепловой обработке, определяется законом конвективной теплоотдачи. [c.256]

Это следует из того, что при поперечном омывании пластины поперечным потоком скорость изменяется го линейному закону. В силу этого / = а/й = onst. Поэтому коэффициент теплоотдачи а постоянен [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология