Теплоперенос теплопередача

Авторы в основном придерживались терминологии, установившейся в науке о ПАХТ, не отказываясь вместе с тем от ее изменения и уточнения там, где это представлялось целесообразным. Так, в главах "Основы теплопереноса", "Теплопередача и теплообмен" разведены (им придан конкретный смысл) понятия "теплоперенос", "теплоотдача", "теплопередача", "теплообмен". [c.20]

Более детально НУ и ГУ различных видов будут рассмотрены и использованы в общих главах "Гидравлика", "Основы теплопереноса , "Теплопередача и теплообмен", "Основы массопереноса", а также в ряде других глав — для решения конкретных научных и технологических задач. [c.99]

IV, 4, Теплопередача ох труб, заполненных зернистым слоем. Пристенное сопротивление теплопереносу [c.127]

Распределение температур в слое определяется коэффициентом теплопроводности зернистого слоя, а теплоперенос от слоя к наружной среде — коэффициентом теплопередачи /(. В отличие от процесса переноса теплоты в -незаполненных трубах при турбулентном режиме течения, здесь сопротивление теплопереносу из ядра потока к стенке трубы нельзя принимать сосредоточенным лишь в пограничном слое. [c.127]

В теплообменниках, подогревателях (вообще в процессе теплопереноса между двумя фазами, разделенными перегородкой) появляются твердые отложения (выделения) со стороны протекающей жидкости. Это могут быть отложения солей (из жесткой воды), смолы, ржавчины или других механических загрязнений. Такие отложения приводят к замедлению процесса теплопередачи через стенки, причем отсюда следует, что коэффициент перехода является функцией времени а ( ), ( ) и 7 (1). [c.311]

Поскольку наиболее простое отображение поведения химического реактора относится лишь к одному из этих явлений, наша диаграмма должна иметь три исходные точки. Теплоперенос может оказаться весьма сложным, но все же его можно описать линейными дифференциальными уравнениями до тех пор, пока значения коэффициентов теплопередачи и теплопроводности принимаются постоянными или по крайней мере линейными функциями независимых переменных. [c.117]

Доля теплообменного оборудования в химических производствах достаточно высокая. Например, каждая из ректификационных колонн, как минимум, снабжена двумя теплообменниками конденсатором и кипятильником. Их количество может быть намного больше, если на стадии проектирования принимаются меры по рациональному использованию энергии. Это многоступенчатая конденсация пара, промежуточные холодильники и т. д. От эффективной работы теплообменной аппаратуры существенно зависит степень использования тепловой энергии. Важно не только точно рассчитать теплообменник, но и обеспечить нормальные условия эксплуатации с высокими коэффициентами теплопередачи. Несмотря на простоту конструкции и достаточную изученность процесса теплопереноса, эксплуатация теплообменной аппаратуры в промышленных условиях довольно напряженная. Трудность состоит в обеспечении высоких коэффициентов теплопередачи, что часто покрывается большими запасами по поверхности тепло- [c.377]

Модели, основанные на идеализированном представлении объекта. Основу таких моделей составляют уравнения, описывающие протекание процесса в идеальных условиях по гидродинамике — идеальное вытеснение или смешение массопереносу — идеальная ступень контакта свойствам смеси — идеальные жидкая и паровая (газовая) фазы химическому превращению — брутто-реакции теплопереносу — постоянство коэффициента теплопередачи, теплоемкости. В результате математическое [c.426]

Если требуется вести не весь тепловой расчет, а только определить показатель теплопереноса Я, и эффективность теплообмена Цх, можно воспользоваться более простой номограммой III (см. рис. 43). Эта номограмма весьма проста, и чтобы найти показатель теплопереноса, надо провести две прямые одну через точки на осях ky, F в соответствии с принятыми значениями коэффициента теплопередачи и поверхности теплообмена до пересечения с осью k F и вторую через найденную точку и точку на оси определенную в соответствии с выбранным водяным эквивалентом, до пересечения с осью П . Точка пересечения и будет искомым значением показателя теплопереноса. Теперь легко отыскать tjt по построенной зависимости tix = = /(Ят) (см. рис. 43). Найденное значение т]т может быть использовано в дальнейшем для расчета Тр по номограмме (см. рис. 42), если это значение отложить на оси Т1т и вести дальнейшие расчеты в соответствии с изложенными выше правилами пользования номограммой. [c.82]

В случае теплопереноса а принято называть коэффициентом теплопередачи или теплоотдачи, численное значение которого зависит от ряда параметров и, в частности, от температуры. [c.26]

При построении ряда допущений о течении жидкости (изотермическом и неизотермическом) и при рассмотрении уравнений теплопереноса было широко использовано предположение о независимости к, Ср и р от температуры и давления. В разд. 5.5 будет рассмотрено влияние Т и Р т величину этих показателей в полимерных расплавах и растворах. В процессах переработки полимеров, где имеют место как теплопередача, так и течение, типичное изменение температуры составляет около 200 °С, а давление изменяется на 50 МПа. При этих условиях плотность типичного полимера будет изменяться на 10—20 % в зависимости от того, кристаллический он или аморфный, в то время как вариации й и Ср более значительны и составляют 30—40 %. [c.117]

Распределение температур в контактных реакторах зависит от распределения газового потока по сечению и, в случае смешения газов с различными температурами,— от способов их смешения. В аппаратах, включаю-ш,их теплообменные устройства, распределение температур зависит также от условий теплообмена. Расчет реакторов более совершенных конструкций в гидродинамическом и тепловом отношении затрудняется тем, что известные из литературы коэффициенты гидравлического сопротивления и теплопередачи для элементарных участков аппаратов недостаточны, чтобы при проектировании сложных конструкций многослойных и с внутренним теплообменом контактных реакторов можно было определить оптимальные условия движения газовых потоков и теплообмена. Картину движения газов и теплопереноса в аппарате можно получить только в моделях, рассчитанных но правилам моделирования, основанным на теории подобия. [c.272]

ПО времени контакта). Аппаратурное оформление проточного метода довольно просто, но при его использовании массе- и теплоперенос могут исказить экспериментальные данные или затруднить их обработку. Это связано с появлением градиентов температур по сечению слоя катализатора, возрастающего с уменьшением размера гранул и увеличением диаметра слоя (из-за ухудшения условий теплопередачи) температуры вдоль слоя катализатора вследствие выделения или поглощения тепла при протекании реакции скоростей потока по сечению слоя катализатора (при этом измеряемая средняя скорость потока может сильно отличаться от фактической скорости прохождения газа вблизи стенок трубки реактора) концентраций вдоль слоя катализатора, что приводит к продольному смешению реагентов. [c.18]

Перенос тепла в области перехода. Наиболее важным для практики результатом процесса перехода является повышение интенсивности теплопереноса по сравнению со стационарным ламинарным течением. На рис. 11.4.6 в качестве примера показано, как возрастают локальные характеристики теплопередачи при изменении режима течения от ламинарного до полностью турбулентного. Эти данные заимствованы из работы [127], где они получены при исследовании течения воды около вертикальной поверхности, нагреваемой тепловым потоком постоянной плотности. Увеличение локального коэффициента теплопередачи сопровождается соответствующим уменьшением локальной температуры поверхности по сравнению с ее значением при ламинарном режиме Течения. Данные рис. 11.4.6 соответствуют пяти значениям теплового потока видно, что с его увеличением область перехода смещается вперед, а отклонение чисел Нуссельта Ына- от значений для ламинарного пограничного слоя возрастает. Зависимости, характерные для полностью развитого турбулентного течения, устанавливаются далеко вниз по потоку. Результаты измерений хорошо согласуются с корреляционными зависимостями [153]. [c.46]

Тела в замкнутых объемах. Изучалась теплоотдача от нагретых твердых тел, размещенных внутри относительно небольших полостей, что позволило выяснить влияние ограничивающих поверхностей на картины течения и процессы теплопередачи. Были проведены измерения теплопереноса [175, 209, 211, 214], который возникает, когда малые кубические, сферические и короткие цилиндрические тела, находящиеся при температуре /ь располагаются внутри сферических полостей с температурой поверхности I2 При этом исследовался также случай установившегося режима теплопередачи. В работе [276] подвергались исследованию твердые тела с аналогичной геометрией, помещенные внутрь кубической полости. Использовались различные жидкие и газообразные среды, включая воздух, воду и силиконовые масла. Полученные корреляционные зависимости для теплопередачи сравнивались затем с соответствующими формулами для случая сферических полостей. Оказалось, что для сферических и кубических полостей можно пользоваться одной корреляционной зависимостью, пригодной до чисел Ка порядка 10 , которая имеет вид [c.318]

Теплопередача в движущемся слое зернистого материала может обеспечить непрерывность процесса теплопереноса как между потоком дисперсного материала и стенкой аппарата, так и между частицами материала и потоком сплошной фазы, проходящей через движущийся слой. [c.311]

В некоторых случаях коэффициент теплопередачи может определяться в первую очередь термическим сопротивлением загрязнения на стенке. При большом загрязнении увеличение скорости теплоносителя практически не приводит к существенной интенсификации теплопереноса, однако увеличивает затраты энергии на прокачивание теплоносителей через аппарат. В то же время нужно помнить, что чем выше скорости теплоносителей, тем медленнее происходит отложение накипи и загрязнений на поверхности теплопередающих стенок теплообменников. Таким образом, задача выбора рациональных скоростей теплоносителей может быть решена только путем проведения оптимизационного расчета, на основе сопоставления значительного числа вариантов. [c.356]

Теплопередающие трубы применяют в тех случаях, когда необходимо с относительно малых площадей теплопередачи снимать большие тепловые нагрузки, для создания систем термостабилизации различных объектов и т.п. При этом следует учитывать, что лимитирующими стадиями процесса теплопереноса в аппаратах с тепловыми трубами обычно являются подвод теплоты к наружной поверхности зоны испарения и отвод теплоты от наружной поверхности зоны конденсации. Кроме того, возможны ограничения применения тепловых труб вследствие высокого термического сопротивления материала фитиля. Поэтому иногда роль фитиля выполняют мелкие продольные канавки различной формы на внутренней стенке тепловой трубы, что существенно усложняет конструкцию этих устройств и увеличивает гидравлическое сопротивление при движении жидкости вдоль канавок. К недостаткам аппаратов на основе тепловых труб следует также отнести тот факт, что значительная часть труб в теплообмене с воспринимающей средой не участвует. [c.358]

Перенос теплоты детально изучается в главах "Основы теплопереноса" и "Теплопередача и теплообмен". Кардинальной проблемой при анализе теплопереноса является определение температуры в интересующей нас точке технологического пространства в произвольный момент времени [c.83]

Под теплообменом будем понимать теплоперенос в целом, включающий отвод (подвод) теплоты с горячим и холодным теплоносителями для схемы на рис. 6.1 теплообмен включает пять стадий три стадии теплопередачи и две — переноса теплоты с потоками теплоносителей. [c.471]

В соответствии с классификацией, установленной в гл. 6, под теплопередачей понимают перенос теплоты нормально к поверхности контакта. Это означает, что в рамках теплопередачи не рассматриваются эффекты, связанные с переносом теплоты вдоль теплопередающей поверхности с движущимися теплоносителями (от входа в теплообменник к его выходу) такой теплоперенос, именуемый теплообменом, изучается в разд. 7.5 и далее. [c.527]

В случае последовательного переноса один и тот же поток теплоты 0 (или отнесенный к единице теплопередающей поверхности д = 0//) последовательно проходит через пограничный слой со стороны горячего теплоносителя (его температура Т, коэффициент теплоотдачи а1), стенку (толщина бет, коэффициент теплопроводности Х г) и пограничный слой со стороны холодного теплоносителя (температура /, коэффициент теплоотдачи а2). Разумеется, при контактной теплопередаче кондуктивный теплоперенос через стенку отсутствует, остаются лишь стадии конвективного переноса через пограничные слои. [c.527]

В основе анализа и расчета теплопереноса нормально к теплопередающей поверхности лежит уравнение теплопередачи, записываемое, как правило, в манере конвективного теплопереноса — см. (6.13) [c.528]

Расчет коэффициента теплопередачи - одна из кардинальных задач поверхностного теплопереноса. [c.529]

Будем рассматривать стационарную последовательную теплопередачу от горячего теплоносителя через стенку к холодному — в соответствии с рис. 7.5,а. Запишем поток теплоты на каждой стадии конвективного (по формулам типа 6.13) и кондуктивного (типа 6.6) теплопереноса с учетом характерных частных температурных напоров, считая стенку плоской [c.529]

Температурный перепад в стенке трубы, как правило, очень мал. Если при этом теплота реакции снимается кипящей жидкостью (высокие коэффициенты теплоотдачи снаружи трубы), то температуру 0 без существенной погрещности можно принять равной температуре кипящей жидкости /нш- В противном случае величину 0 придется рассчитывать с помощью уже известных уравнений теплопереноса либо оперировать величиной /н,п вместо 0 и коэффициентом теплопередачи к вместо а. [c.538]

Для количественной оценки эффективности пользуются в основном такими понятиями как к. п. д. или высота, эквивалентная теоретической тарелке (степени), высота единицы переноса и объемные коэффициенты массо- и теплопередачи. Для наиболее простого случая (идеального вытеснения однокомпонентной системы и относительного малоинтенсивного массо- и теплопереноса) все эти величины могут быть выражены одна через другую. Однако в более сложных случаях использование объемного коэффициента массо- и теплопереноса предпочтительнее. [c.217]

Наряду с расчетом статического режима ХТ Спроводилось исследование динамики системы. Были рассмотрены переходные процессы, возникающие вследствие воздействий управляющих и возмущающих величин, например, изменения температуры охлаждающей воды, условий теплопереноса и т, д. Приведем здесь только переходную характеристику теплообменника, соответствующую скачкообразному изменеиию условий теплопередачи. [c.313]

Из рис. 2 видно, что существуют два различных режима работы теплообменников. При малых значениях N71/1, например, меньших 0,2, эффективность 1 определяется только процессом теплопереноса тип течения на величину 1 практически не влияет. При высоких значениях ЫТУх, однако, эффективность главным образом зависит от типа течения и только очень слабо — от коэффициента теплопередачи и и площади поверхности теплообмена Л. Это довольно важное обстоятельство необходимо учитывать при выборе типа теплообменника, предназначенного для тех или иных целей. [c.76]

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]

В настоящее время для расчета продолжительности коксования используются методики Н.К.Кулакова и И.В.Вирозуба, которые основаны на решении уравнения Фурье, но не учитывают следующие отличия процесса коксования от простого нагрева плоской плиты в процессе нагрева большое значение имеет испарение влаги и теплоперенос влагой теплофизические характеристики угольной загрузки в процессе коксования значительно изменяются, например X и а увеличиваются почти в 10 раз теплопередача в коксовой камере осуществляется не только теплопроводностью, но и конвекцией в процессе коксования происходят химические реакции, сопровождающиеся экзотермическими и эндотермическими эффектами. [c.187]

На первой стадии цикла прессования, когда происходит разогрев заготовки, основную проблему представляет теплопередача и пластическая (или высокоэластическая) деформация прессуемого материала. Сделаем следующие допущения теплофизические свойства материала остаются постоянными конвективным теплопереносом и диссипативным нагревом, связанными с течением вследствие существования составляющей можно пренебречь по сравнению с теплопроводностью в радиальном направлении. Рассматривая прессование в форме, показаннойна рис. 14.18, запишем для процесса теплопередачи следующее уравнение (являющееся разновидностью уравнения энергетического баланса) [c.550]

Уравнения, описывающие процесс теплопередачи (общий и по стадиям), приведены в табл. 1.4. Скорость процесса теплопереноса — поток тепла (7х (в ккал ч) — определяется как произведение движущей силы (перепада температур) ДГ (в град), коэффициента теплопередачи [в ккалЦм ч град)] и поверхности Р (в м ) — см. уравнение (1) в табл. 1.4. [c.28]

В предыдущих главах при рассмотрении свободноконвективных течений мы не учитывали другие виды теплопереноса или же механизмы, которые могли возникать одновременно с конвекцией. Совместное действие различных механизмов переноса в примыкающих друг к другу областях обсуждалось в предыдущем разделе. Здесь же мы рассмотрим одновременное совместное действие кондуктивно-конвективного переноса, на которое накладываются радиационные эффекты. Так, в некоторых сопряженных задачах переноса, например в задачах, рассматривавшихся в разд. 17.5 (в частности, в задаче о пограничном слое вблизи нагретой вертикальной поверхности), перенос тепла излучением может играть существенную роль даже при относительно низких температурах, поскольку теплопередача естественной конвекцией часто оказывается очень малой, особенно в газах. В зависимости от свойств поверхности и геометрии задачи перенос излучением во многих практических ситуациях нередко близок по величине или даже больше, чем конвективный теплоперенос. Именно поэтому важно определить его влияние на характер течения и теплопередачу. [c.483]

Согласно стратегии системного анализа, в К. вначале анализируется гидродинамич. часть общего технол. оператора-основа будущей модели. Эта часть оператора характеризует поведение т. наз. холодного объекта (напр., хим. реактора), т.е. объекта, в к-ром отсутствуют физ.-хим. превращения. Вначале анализируется структура потоков в объекте и ее влияние на процессы переноса и перемешивания компонентов потока. Изучаемые иа данном этапе закономерности, как правило, линейны и описываются линейными дифференц. ур-ниями. Результаты анализа представляются обычно в виде системы дифференц. ур-ний с найденными значениями их параметров. Иногда для описания процессов не удается использовать мат. аппарат детерминированных (изменяющихся непрерывно по вполне определенным законам) ур-ний. В таких случаях применяют статистико-веро-ятностное (стохастич.) описание в виде нек-рых ф-ций распределения св-в процесса (ф-ции распределения частиц в-в по размерам, плотности и др., напр, при псевдоожижеяии ф-ции распределения элементов потока по временам пребывания в аппаратах при диффузии или теплопереносе и т. д. см. также Трассёра метод). Далее анализируется кинетика хим. р-ций и фазовых переходов в условиях, близких к существующим условиям эксплуатации объекта, а также скорости массо- и теплопередачи и составляются соответствующие элементарные функциональные операторы. Кинетич. закономерности хим. превращений, массообмена и фазовых переходов обычно служат осн. источниками нелинейности (р-ции порядка, отличного от нуля и единицы, нелинейные равновесные соотношения, экспоненциальная зависимость кннетич. констант от т-ры и т. п.) в ур-ниях мат описания объекта моделирования. [c.378]

Теплопередача внутри трубок ЗИА рассчитывается по формуле конвективного теплопереноса для турбулентного потока (см. раздел Расчет печей пиролиза ). Теп-лоперенос излучением от пирогаза может не учитываться. [c.134]

Виды теплопереноса, рассмотренные в гл. 6, в реальных теплообменных аппаратах встречаются в различных сочетаниях в форме сложного теплопереноса. Его математическое описание определяется присутствием тех или иных видов переноса теплоты, способом их сочетания, направлением и структурой потоков теплоносителей, их агрегатным состоянием и характером изменения последнего, стационарностью или нестацио-нарностью теплопереноса (или его элементарных актов), некоторыми особенностями теплообменных поверхностей и рядом других обстоятельств. Изучение основных закономерностей сложного теплопереноса является предметом настоящей главы. Первоначально в ней дана классификация теплообменников, затем последовательно рассмотрены теплопередача и теплообмен. [c.523]

В процессе теплопередачи происходит взаимодействие отдельных стадий теплопереноса, рассмотренных в гл. 6. Строго говоря, последовательный кондуктивный перенос теплоты через многослойные стенки (когда складываются кондуктивные термические сопротивления) или параллельный перенос ее пакетами частиц и конвекцией в псевдоожиженном слое (когда складываются проводимости аконд и аконв) вполне можно отнести к теплопередаче. [c.527]

Соответственно в уравнение входят не частные коэффициенты теплоотдачи а1 и 2, а коэффищ1ент теплопередачи к, зависящий от интенсивности теплопереноса на отдельных его стадиях (аь а.2 А-ст И 5 ). Этот коэффициент к представляет собой количество теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу поверхности при полном единичном температурном напоре в 1 градус к измеряется в Вт/ м К) — в СИ. [c.528]

Из (7.3а) видно, что при последовательном переносе теплоты полное термическое сопротивление 1/к равно сумме частных. В терминах пропускных способностей величина, обратная полной пропускной способности последовательного поверхностного теплопереноса / kF), равна сумме обратных величин пропускных способностей стадий. Это означает, что величина, обратная пропускной способности теплопередачи в целом, больше любой из величин, обратных частной пропускной способности стадии. Следовательно, сама полная пропускная способность при последовательном переносе меньше пропускной способности любой из стадий (конвективных, кондуктивной). С позиций расчетной практики коэффициент теплопередачи при последовательном тенлопереносе не может быть больше какого-либо из коэффициентов теплоотдачи (или величины Это важно и в плане выбора способа интенсификации теплопередачи (см. разд. 7.9.2), а также для самоконтроля в практических расчетах. [c.530]

Такой же подход используется для расчета коэффициента теплопередачи от вьшужденного горячего потока [здесь уже а[ определяется независимо, например из уравнений типа (6.16)] к кипящей жидкости, от горячего теплоносителя к окружающей среде, а также в других технологических ситуациях, когда какой-нибудь частный коэффициент теплопереноса зависит от частного температурного напора. [c.534]

Анализ на знак второй производной в точке экстремума показывает, что 2п проходит через минимум значит, при кр теплопотери проходят через максимум. Таким образом, при наращивании слоя изоляции теплопотери Q могут сначала повышаться, достигая Отах при дальнейшем росте d они понижаются. Такой характер функции С((/ ) определяется соотношением пропускных способностей двух стадий теплопереноса кондукции через слой изоляции и конвекции от изоляции к среде. При малых би, d пропускная способность конвективной стадии может бьггь меньше, нежели кондуктивной тогда конвективная стадия контролирует интенсивность теплопередачи в целом с увеличением пропускной способности (за счет роста / ) поток теплоты Й возрастает. При больших одновременно с ростом аг/ и снижается пропускная способность кондуктивной стадии, теперь уже эта стадия — медленная, она контролирует процесс поток теплоты Й в целом уже зависит от характера влияния dy именно на этой стадии. [c.543]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология