Теплообмен при ламинарном обтекании

Выше было показано, что при углублении зоны испарения число Нуссельта будет больше, чем при теплообмене без углубления зоны испарения. Безразмерным числом, характеризующим влияние углубления зоны испарения на теплообмен при ламинарном обтекании тела, является число К, а не массообменное число /(. [c.184]

Массо- и теплообмен при ламинарном обтекании. Если движение жидкости в фазах носит ламинарный характер и поле скоростей известно на основании предварительного рассмотрения соответствующей гидродинамической задачи, то расчет массо- и теплообмена можно осуществить, исходя из решения полных уравнений конвективного переноса. Этот подход в последние годы находит все большее применение благодаря возможностям эффективного использования средств современной вычислительной техники. [c.60]

Теплообмен при обтекании пластины потоком газов. При ламинарном обтекании газами твердого тела (Re < 105) получено следующее аналитическое решение для 0,5 [c.41]

Расчет массообмена на основе аналогии состоит в отыскании значения Nud по соответствующему уравнению подобия для чистого теплообмена при подстановке в него вместо Рг и Gr значений Ргв и Gtd. Так, например, теплообмен при продольном обтекании пластины в случае ламинарного пограничного слоя описывается формулой [c.214]

Рис. 2.41, Влияние поперечного потока вещества на теплообмен в условиях продольного обтекания пластины при ламинарном пограничном слое (поперечный поток массы изменяется по длине по закону /с =

Рис. 2.41, <a href="/info/481960">Влияние поперечного</a> <a href="/info/12651">потока вещества</a> на теплообмен в условиях <a href="/info/1805573">продольного обтекания пластины</a> при <a href="/info/117140">ламинарном пограничном слое</a> (<a href="/info/152258">поперечный поток</a> массы изменяется по длине по закону /с =

При увеличении скорости обтекания и соответственно R закон сопротивления изменяется. При Н = 2- 10 — 2-10 сопротивление имеет постоянное значение и далее при R>2-f-3 10 весьма сильно падает, в чем заключается очень интересное явление так называемого кризиса сопротивления . Таким образом, наступление турбулентного режима течения можно установить по изменению закона сопротивления. Это объясняется тем, что турбулентное трение значительно превосходит по величине ламинарное и законы его существенно иные. В турбулентных потоках также более интенсивно происходит теплообмен, диффузия, горение и т. п. [c.77]

Нужно отметить то обстоятельство, что с увеличением числа Ои (умень шение относительной влажности) число Нуссельта возрастает. Следовательно, интенсивность теплообмена, осложненного массообменом, больше по сравнению с чистым теплообменом ( сухой теплообмен ). Это будет справедливо не только при ламинарном, но и при турбулентном обтекании поверхности жидкости. [c.174]

Случай Ртф. Наиболее сложным для анализа является теплообмен турбулентного потока теплоносителя в общем случае Рг ф 1 (значение турбулентного критерия Прандтля по-прежнему полагается равным единице). Классическая гидродинамическая схема турбулентного потока состоит из турбулентного ядра, чисто ламинарного подслоя у стенки и переходной зоны между ламинарным слоем и развитым турбулентным течением в ядре потока (или его невозмущенной части при внешнем обтекании тела) — рис. 4.8. Считается, что в турбулентном ядре можно пренебречь переносом теплоты за счет молекулярной теплопроводности. Наоборот, в ла- [c.66]

Влияние щероховатости теплообменной поверхности на интенсивность теплоотдачи оказывается различным для ламинарного и турбулентного режимов течения теплоносителя. При ламинарном течении коэффициент теплоотдачи практически не изменяется по сравнению с а при теплоотдаче с гладкой поверхностью. Теплоотдача за счет влияния шероховатости интенсифицируется при значительных числах Ке, когда неровности поверхности выступают выше пределов ламинарного подслоя и обтекаются турбулентным потоком. Увеличение коэффициента теплоотдачи от потока к стенке при этом обусловливается дополнительной турбулизацией потока вблизи теплообменной поверхности при обтекании выступов шероховатости. [c.70]

Для продольного обтекания установлены критические значения критериев Рейнольдса, характеризующие конец ламинарного режима течения и начало развитого турбулентного определены участки тепловой и гидродинамической стабилизации потока на основе гидродинамической теории установлена количественная связь между теплообменом и гидравлическим сопротивлением. Для расчета теплообмена и гидравлического сопротивления при продольном обтекании существуют экспериментальные, теоретические и полуэмпирические зависимости. [c.279]

Рис. 14.7. Влияние поперечного потока вещества на теплообмен в условиях продольного обтекания пластины при ламинарном пограничном слое

Рис. 14.7. <a href="/info/481960">Влияние поперечного</a> <a href="/info/12651">потока вещества</a> на теплообмен в условиях <a href="/info/1805573">продольного обтекания пластины</a> при <a href="/info/117140">ламинарном пограничном</a> слое

Существенное значение имеет задача о поперечном обтекании нагретого цилиндра и об обтекании сферы. При малых числах Рейнольдса, когда имеет место ламинарное течение без отрыва,, можно получить численные решения дифференциальных уравнений. Однако в большинстве практически важных случаев поток отрывается от поверхности цилиндра, и приходится пользоваться эмпирическими методами. Эта задача будет рассмотрена более подробно в гл. 25 Теплообмен при турбулентном движении . [c.315]

Граничное условие четвертого рода соответствует теплообмену поверхности тела с окружающей средой конвективный теплообмен тела с жидкостью) или теплообмену соприкасающихся твердых тел, когда температура соприкасающихся поверхностей одинакова. При обтекании твердого тела потоком жидкости (или газа) передача тепла от жидкости (газа) к поверхности тела в непосредственной близости к поверхности тела (ламинарный пограничный слой или ламинарный подслой) происходит по закону теплопроводности (молекулярный перенос тепла), т. е. имеет место теплообмен, соответствующий граничному условию четвертого рода [c.28]

Голдстин, Янь-Дзи-Вень, Кларк, Гидродинамика и теплообмен при ламинарном обтекании круглого цилиндра газо-жидкостной суспензией, Теплопередача, 89,, Серия С., № 2, 80 (1967). [c.577]

На рис. 42 по той же работе [71] приведены экспериментальные данные по теплообмену при обтекании конусноцилиндрической модели. Сплошные линии соответствуют формулам для пластины в случае турбулентного и ламинарного слоя [c.309]

Следует, однако, отметить, что распределение скоростей, как показа. результаты численного интегрирования соответствующих дифференциальных уравнений течения пограничных слоев, при плоскопараллельном и осесимметричном течении в окрест-Hf) Tii критической точки довольно близки друг другу. В силу этого представляется возможным теоретически рассчитать теплообмен при обтекании тела любой формы. В частности, в работе 111] сделан расчет распределения температур в ламинарном Пограничном слое как для плоской, так и для осесимметричной задачи. [c.97]

Механизм массо- и теплообмена исследуется для движущихся одиночных частиц (капель, газовых пузырьков и твердых сфер). Рассматривается конвективный массо- и теплоперенос при малых и средних значениях Ке для случаев ламинарного обтекания частиц. Циркуляционное движение жидкости внутри капель играет основную роль при расчете массопередачи в случае лимитирующего сопротивления дисперсной фазы. Для такого режима наблю-дается нестационарный характер процесса массопередачи, что при больших значениях Ре приводит к однозначной зависимости критерия Нуссельта от критерия Фурье. Внешний массо- и теплообмен при больших Ре стационарен и описывается уравнениями диффу- зионного пограничного слоя. При исследовании решений этих уравнений показано, что для расчета величины массового потока достаточно знать распределение вихря по поверхности твердой сферы или касательной составляющей скорости по поверхности капли и газового пузырька. Обсуждены границы применимости погранслой-ных решений при увеличении отношения вязкостей дисперсной и еплошнвй фаз. Общий случай соизмеримых фазовых сопротивлений дшгсан обобщенней циркуляционной моделью. Зaкoнoмepнo fи массо- и теплопереноса при лимитирующих сопротивлениях сплош- [c.52]

В настоящее время теплообмен при обтекании тела потоком с. химическими реакциями на.кодится в стадии изучения. Исследовались в основном равновесные течения диссоциирующего газа при химически не активной (не каталитической) поверхности стенки. Расчетно-теорети-ческие исследования показывают, что коэффициенты теплоотдачи с учетом переменности физических свойств могут отличаться от а при постоянных свойствах в случае ламинарного пограничного слоя на пластине на величину до 30%, турбулентного — до 50%. В обоих случаях а вычисляется по уравнению (15-10). Отмечаемая разница тем значительнее, чем больше отличаются от единицы отношения энтальпий Ы,/кс или плотностей ргУро- [c.357]

Глава VII посвящена теории ударных волн, особенно тех. которые возникают при сверхзвуковом обтекании клина и конуса. Эта глава носит вспомогательный характер, но излагаемые в ней вопросы имеют непосредственное отношение к проблеме трения и теплообмена при обтекании тел газодинамическими потоками (внешняя задача), которой в основном посвящена глава VIH. В этой главе излагаются теории ламинарного и турбулентного течений сжимаемого газа в пограничном слое и их применения к трению и теплообмену. Таких теорий было предложено очень много отечественными и иностранными авторами (Франкль, Крокко, Дородницын, Кибель и др.). Мы постарались использовать наиболее надежные из них и ближе всего стоящие к результатам и данным эксперимента, подвергнув их в ряде случаев существенной переработке и дополнениям в целях большей простоты изложения без уменьшения строгости и учета влияния ряда факторов вязкого подслоя, числа Прандтля. Так же, как и в случае внутренней задачи, было уделено большое внимание сравнению теории с данными опыта. [c.10]

Обтекание пластинки с теплообменом и без теплообмена изучалось также для чисел М до 10 и л = 0,76 [54], для М до 3,16 при Рг = 0,733 и и = 0,768 [53], при Рг = = 0,725 и п=1,5 1,0 0,75 0,5[48], при Рг=1 и произвольном п и при произвольных числах Рг и п = 1 [56], при Рг = 0,7б и и = 0,89 [57], при Рг = 0,75 и зависимости вязкости от температуры по Сэзерленду [58[. Особенный интерес представляют результаты работ [59, 60]. В первой из них данные для трения и теплоотдачи получены с учетом действительного изменения свойств воздуха от температуры для широкого диапазона чисел М от 1 до 20. Во второй работе расчеты трения и теплопередачи по уравнениям газодинамического пограничного ламинарного слоя проведены при помощи счетных машин для решения дифференциальных уравнений. Расчеты охватывают числа М от 1 до 20 с учетом изменения с температурой вязкости, числа Рг и других п араметров воздуха на основе экспериментальных данных до 1000° К и при температурах от 1000 до 1700°К, — на основе расчетов по кинетической теории газов. В области высоких температур воздух предполагался диссоциированным, исходя из чего учитывалось и влияние диссоциации на изменение свойств воздуха с температурой. Результаты подобного рода расчетов даны в виде таблиц и графиков. Из них видно, что при больших [c.265]

Массоотдача при ламинарном движении жидкости. Массоотдачу при ламинарном режиме движения жидкости можно рассчитать путем совместного решения уравнений переноса массы (I. 147) и количества движения (I. 142) с учетом начальных и граничных условий. Такое решение возможно, если жидкость ограничена фиксированной поверхностью. Даже для случаев, когда эта поверхность имеет простую форму, аналитическое решение оказывается возможным при введении ряда упрощающих допущений. Ниже рассматривается массоотдача от стенки к жидкости при движении последней в плоском и цилиндрическом каналах, а также при обтекании сферической частицы. С массоотдачей к жидкости, движущейся в плоском и цилиндрическом каналах, приходится иметь дело при расчете различных теплообменных и массообменных аппаратов, Массоотдача при обтекании сферических частиц встречается во многих процессах массопередачи — экстракции, ректификации, выщелачивании, распылительной сушке и т, д. [c.414]

Теплообмен поверхности с внешним ламинарным потоком. Рассматривается задача о внешнем обтекании плоской твердой поверхности ламинарным полубезграничным потоком теплоносителя постоянной температуры без внутреннего тепловыделения. Течение считается стационарным, без заметного влияния силы тяжести на процесс. Течение плоское, поэтому используется прямоугольная система координат, по одной из осей которой (г) изменение искомых значений скорости и температуры потока не происходит. [c.59]

Гранулирование из расплавов является одним из важнейших процессов в схеме получения гранулированных удобрений. Правильная организация этого процесса должна опираться на знание закономерностей полета гранул в башне, теплообмена их с охлаждающим потоком и теплопередачи в них с учетом кристаллизации и модификационных переходов. Известно, что при гранулировании проис.чодит распад струй на капли, которые при охлаждении затвердевают и формируются в гранулы. Траектория полета гранул подробно рассмотрена М. Е. Ивановым с соавторами . При расчете траектории полета следует учитывать наличие трех режимов обтекания гранул чисто вязкостного стоксовского обтекания при Ке = 1—-2, переходного при 2 < Ке < 500 и, наконец, турбулентного обтекания с ламинарным пограничным слоем при Ке > 500. Основой теплового расчета должно являться решение вопроса о нестационарной теплопроводности гранулы в ходе ее кристаллизации и модификационных превращений со временем. С.хематично процесс происходит следующим образом. В полете капля (гранула) через свою наружную поверхность отдает тепло охлаждающему потоку (конвективный теплообмен). При этом на поверхности начинается охлаждение и кристаллизация плава, при достижении температуры кристаллизации происходит образование твердой корочки, которая во время полета гранулы все увеличивается. Происходит движение фронта кристаллизации внутрь гранулы по радиусу с соответствующим выделением тепла кристаллизации. При достижении на поверхности гранулы температуры следующего модификационного перехо- [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология