Коэффициенты соотношения поверхности и формы

Число единиц переноса тепла NTU является безразмерной характеристикой теплообменника с точки зрения возможностей передачи тепла. При рассмотрении графика на рис. 2-12 заметен асимптотический характер зависимости между эффективностью и числом единиц переноса тепла NTU при данном соотношении водяных эквивалентов теплоносителей. Когда NT и является малой величиной, эффективность теплообменника низка, а в области больших значений NTU эффективность е асимптотически приближается к пределу, определяемому схемой движения теплоносителей и ограничениями, вытекающими из термодинамических соображений. Форма, в которой поверхности теплообмена и общий коэффициент теплопередачи входят в выражение для NTU [уравнение (2-7)], позволяет оценить возможность достижения большой величины NTU (а следовательно, и высокой эффективности) с точки зрения капитальных затрат, веса и объема для данной поверхности теплообмена или с точки зрения затрат энер- [c.24]

Уравнение (3.3) аналогично по форме уравнению, описывающему прохождение электрического тока через проводник, на концах которого приложена разность потенциалов. Тепловой поток аналогичен электрическому току, разность температур — разности потенциалов и тепловое сопротивление — электрическому сопротивлению. По аналогии с электрической схемой многослойную пластину, которая состоит из нескольких слоев, перпендикулярных направлению теплового потока и имеющих разные коэффициенты теплопроводности, можно рассматривать как систему последовательно соединенных электрических сопротивлений. Тепловой поток через многослойную пластину с разностью температур на ее поверхностях определяется соотношением [c.41]

Анализ соотношения (1.93) требует информации о физических условиях взаимодействия между сплошной и дисперсной фазами, а также между твердыми частицами, т. е. раскрытия структуры тензора напряжения Фт, что в свою очередь предполагает знание коэффициентов сухого трения, неупругого столкновения, гидравлического сопротивления и т. д. Многие из этих коэффициентов зависят от формы частиц и состояния ее внешней поверхности. [c.50]

Обе реакции становятся подобными при протекании катодного тока, когда из вещества 8о образуется 8в, причем 8о должно диффундировать к поверхности электрода, а 83 — от нее. Отличие состоит только в том, что в окислительно-восстановительной системе 8в остается в растворе и диффундирует (коэффициент диффузии Х>в) от поверхности металла, в то время как при осаждении металла растворенный в ртути металл (коэффициент диффузии О л) диффундирует внутрь капли. При этом простое диффузионное соотношение в форме уравнения Ильковича (2. 225) или (2. 227) не изменяется, если в этом уравнении вместо су будет подставлена разность концентраций Асо = Сц — Со или концентрация Св ( = Асв, так как Св = 0). [c.252]

Наиболее детально эта проблема исследована в работе [187], посвященной разработке оптимальной технологии получения пенопластов на основе фенолоспиртов. Авторами предложено, учитывая низкую теплопроводность вспениваемой массы и тот факт, что теплообмен, необходимый для создания равномерного температурного поля в объеме композиции, может происходить лишь при определенных соотношениях общей поверхности формы к поверхности в направлении вспенивания, количественно оценивать влияние конфигурации формы с помощью так называемого поверхностного коэффициента F [c.166]

Величина объема топочного пространства V, в свою очередь, зависит от расчетной поверхности трубок Р, а также от так называемого коэффициента формы печи а. В соответствии с этим величина V определяется соотношением [c.270]

Расчетные соотношения для коэффициентов диффузии получены на основе представлений об аналогии этих -процессов в пористых и непористых двухфазных мембранах [6]. Дисперсная фаза в виде кристаллитов и других плотных структурных образований играет ту же роль, что непроницаемый скелет пористой мембраны — на межфазной поверхности возможна сорбция растворенного газа из дисперсионной среды форма и распределение плотных включений в матрице оказывают влияние на скорость переноса массы. [c.80]

Согласно современным взглядам коэффициент С учитывает всю совокупность явлений, происходящих за телом и вокруг него. На сопротивление влияют форма тела, соотношение размеров, шероховатость поверхности, скорость движения и др. От всех этих факторов зависит объем жидкости, на которую воздействует движущееся тело. Коэффициент С называют коэффициентом сопротивления. [c.275]

Соотношение (1.33) справедливо только в том случае, если вместе с кольцом поднимается столбик жидкости в виде полого цилиндра правильной формы. В реальных условиях поверхность столбика жидкости имеет более сложную форму. Согласно исследованиям Гаркинса форма этой поверхности зависит от отношения куба среднего радиуса кольца К объему поднимаемой жидкости в момент отрыва Я /У и отношения радиуса кольца к радиусу его сечения Р/г. С учетом этого в уравнение (1.33) должен быть введен поправочный коэффициент р. Тогда [c.15]

Таким образом, независимо от природы молекул ПАВ, при малых величинах адсорбции Г двухмерное давление л пропорционально адсорбции, причем коэффициентом пропорциональности служит произведение универсальной газовой постоянной Н на абсолютную температуру Т. При сильной адсорбционной активности и малой объемной концентрации ПАВ адсорбция Г как избыточная величина, определяемая соотношением (И—3), совпадает с количеством вещества на единице поверхности величина 5т=1/Г при этом представляет собой площадь, приходящуюся на моль вещества в адсорбционном слое. Это позволяет записать выражение (II—19) в форме, аналогичной уравнению Клапейрона — Менделеева [c.55]

Коэффициент облученности является геометрической величиной, зависящей от формы и взаимного пространственного расположения излучающей и облучаемой поверхностей. Коэффициент облученности можно рассчитывать по известным соотношениям из предположения об определенной форме пламени (конус, цилиндр) и излучающей поверхности (треугольник, прямоугольник). Так, для расчетной схемы, изображенной на рис. 8.2, с излучающей поверхности пламени в виде треугольника и с облучаемой поверхности, расположенной параллельно излучающей поверхности на перпендикуляре к ее плоскости в середине основания, расчетная формула коэффициента облученности имеет вид [c.119]

Теплоотдача на плоских горизонтальных поверхностях, у которых хотя бы один из размеров меньше или примерно равен I, оказывается выше, чем это следует из соотношения (2.137) с значениями С и п из табл. 2.28. По данным [61], для горизонтальных поверхностей, имеющих форму круга диаметром й нли длинной полосы шириной й, теплоотдача интенсифицируется при уменьшении й в области <3,6/. Это увеличение коэффициента теплоотдачи можно учесть, умножая рассчитанное по (2.137) значение а на 3,6 ( / ). [c.182]

Проведено детальное экспериментальное исследование конвективных течений и их устойчивости в наклонном кожухе с различными температурными режимами поверхностей [107]. Рассматривались также проблемы устойчивости течений в наклонных воздушных слоях [237, 238]. В работе [116] приведены некоторые данные по теплопередаче в наклонных полостях. Другие исследования посвящены измерениям теплопередачи в полостях с малыми значениями коэффициента формы, Л 1, при различных углах наклона здесь следует упомянуть работы [5, 118, 201, 243]. Опубликован обзор работ по свободной конвекции в наклонных полостях и получены некоторые полуэмпирические соотношения для теплопередачи в них [34]. На основании экспериментальных результатов различных авторов была получена следующая зависимость, описывающая теплопередачу в мелких полостях, заполненных воздухом [118] [c.277]

Частичные полости. Подвергалось исследованию нестационарное охлаждение холодной воды в прямоугольной полости, изолированной снизу и по боковым стенкам, но открытой с верхней стороны [92]. В исходном состоянии вода поддерживалась при температуре = 4 или 8 °С. Переходный процесс рассчитывался для двух различных режимов охлаждения на верхней поверхности воды. В первом из них температура поверхности принималась равной О °С. Во втором случае между поверхностью воды и окружающим воздухом температуры О °С происходил конвективный теплообмен с коэффициентом теплоотдачи к = = 5,68 и 28,39 Вт/м -К- Расчеты проводились также для коэффициентов формы Л = 1, 3 и 6, причем толщина слоя воды составляла 1 см и, кроме того, использовалось квадратичное соотношение для плотности. [c.339]

Сложность определения величины межфазной поверхности в пенном слое обусловила представление опытных данных по интенсивности теплообмена в форме коэффициента теплопередачи, отнесенного не к единице истинной поверхности контакта фаз, а к поверхности газораспределительной решетки, на которой создается пенный слой, или к единице объема пенного слоя. Примером такого рода корреляционных соотношений может служить следующее [36] [c.250]

Оребренные ТА используются в тех случаях, когда коэффициент теплоотдачи а1 для одного из теплоносителей на один или два порядка меньше коэффициента теплоотдачи а2 со стороны второго теплоносителя щ аг. Такая ситуация типична для аппаратов воздушного охлаждения (реже — нагревания), когда вторым теплоносителем является капельная жидкость или конденсирующийся пар. Малое значение а со стороны воздуха (в общем случае любого газа) компенсируется искусственным увеличением теплоотдающей поверхности р1, контактирующей с воздухом, так, чтобы по возможности соблюдалось соотношение а1 1 а.2р2, в котором р2 — тенлообменная поверхность со стороны жидкости (пара). Увеличение (обычно в 15-25 раз по сравнению с наружной поверхностью трубы) достигается установкой поперечных или продольных металлических ребер на наружной поверхности труб. На рис. 6.2.5.10 в качестве примера показано оребрение горизонтальной трубы поперечными ребрами прямоугольной формы. Поперечные ребра могут иметь форму дисков, в том числе и уменьшающейся к периферии дисков толщины, что эффективней с точки зрения процесса теплообмена, но и дороже в изготовлении. Продольные ребра — это узкие пластины, привариваемые к наружной поверхности трубы вдоль ее оси. Существенно, что воздушный поток должен быть направлен так, чтобы вся суммарная поверхность ребер хорошо омывалась воздухом без каких-либо застойных зон. Если теплоотдача от ребер носит характер гравитационной конвекции (см. 4.1.5), то ребра должны располагаться вертикально. [c.355]

Как было показано, коэффициент массоотдачи зависит от гидродинамической обстановки процесса. Обычно растворы приготовляют из предварительно измельченных твердых тел и значение р определяется формой и размерами частиц и условиями обтекания их жидкостью. Поскольку при обтекании частицы (особенно, неправильной формы), структура потока весьма сложна, поверхность частицы неоднородна в кинетическом отношении. Кроме того, отдельные частицы обычно различаются по форме и размерам. В связи с этим значение р в соотношении (V. 149) имеет смысл величины, усредненной по поверхности частиц. [c.477]

Как следует из соотношений (1-52) и (1-60), форма частиц также оказывает влияние на величину удельного сопротивления осадка. Коэффициент формы равен отношению поверхности сферической частицы к поверхности частицы неправильной формы, вес которой соответствует весу сферической частицы. Так как 11) всегда меньше единицы, удельная поверхность осадка с частицами неправильной формы больше удельной поверхности слоя со сферическими частицами, вес которых равен весу частиц неправильной формы. [c.69]

В литературе по теплообмену имеются несколько соотношений, коррелирующих экспериментальные данные по кипению различных жидкостей на греющих поверхностях разной геометрической конфигурации. Эти соотношения, как правило, дают удовлетворительное совпадение рассчитываемых по ним значений коэффициентов теплоотдачи к кипящим жидкостям, несмотря на разнообразие форм учета влияния на процесс многочисленных теплофизических свойств жидкой и паровой фаз. Практически все аппроксимационные зависимости дают близкое влияние на коэффициент теплоотдачи основного параметра - величины теплового потока q от греющей поверхности к объему кипящей жидкости а - д", где по данным разных авторов га= 0,6-0,7. [c.255]

Ввиду большого числа влияющих факторов и сложности экспериментального определения температуры поверхности частиц внутри слоя точность расчетных соотношений для коэффициентов межфазной теплоотдачи обычно не превышает 20 % для частиц правильной формы и 30-40 % для частиц существенно нерегулярной геометрической конфигурации. [c.262]

При наличии надежных экспериментальных данных о коэффициентах массоотдачи р (м/с) от поверхности влажного материала к сушильному агенту, например в форме корреляционных соотношений типа (10.28), необходимую поверхность Р (м ) влажного материала в сушильном аппарате можно определить по уравнению массоотдачи, записываемому по разности давлений паров влаги [c.587]

Перенос тепла от наклонных цилиндров. Первое систематическое исследование этой задачи сделано, по-видимому, в статье [45]. Выполнены эксперименты с цилиндром длиною 1,829 м и внешним диаметром 3,175 мм при изменении угла наклона от горизонтального до вертикального положения. Цилиндр нагревался электрическим током при условии постоянной плотности теплового потока на поверхности. Найдено, что с возрастанием угла наклона -у, отсчитываемого от горизонтального направления, коэффициент теплоотдачи уменьшается. Какого-либо обобщения экспериментальных данных в виде корреляционного соотношения не сделано. Като и Ито [88] проанализировали перенос тепла с помощью критериев подобия и получили расчетную формулу для среднего числа Нуссельта. Полученные ими экспериментальные величины числа Нуссельта больше расчетных. Сэвидж [148] показал, что для цилиндра бесконечной длины, т. е. при отсутствии изменения параметров течения в направлении г, существуют автомодельные решения уравнений пограничного слоя для изотермической поверхности. Формы поперечного сечения, допускающие автомодельность, показаны на рис. 5.1.2, а, где зависимость г от 2 определяется уравнениями (5.4.4) и (5.4.5). В частности, при Рг = 0,72 получены профили скорости и температуры для наклонного цилиндра с параболической формой сечения носовой части (/п = оо в уравнении (5.4.4)). Для изотермического наклонного цилиндра бесконечной длины в статье [134] при Рг=0,72 получены численные решения. [c.280]

В этих соотношениях п — число электронов, принимающих участие в электрохимической реакции, ц — поверхность плоского электрода, Дох — коэффициент диффузии окисленной формы деполяризатора, / — продолжительность электролиза (за период которого рассматривается среднее значение тока), Сох и Скес — начальные концентрации окисленной и восстановленной форм деполяризатора в растворе, — потенциал электрода в течение подготовительного полупериода, 2 — потенциал в течение полупериода регистрации, Е — нормальный потенциал исследуемой окислительно-восстановительной системы (имеется в виду потенциал, при котором концентрации окисленной и восстановленной форм у поверхности ртутного электрода равны между собой). [c.456]

При исследовании макрокинетики химических реакций в пористом зерне нерационально рассматривать процесс в отдельной поре. Поры реальной частицы катализатора неодинаковы по размеру и, пересекаясь друг с другом, образуют запутанную сеть более того, форма свободного объема частицы может напоминать скорее совокупность каверн неправильной форшл, чем сеть капилляров. Поэтому пористое зерно рационально рассматривать как квазигомогенную среду, характеризуя скорость диффузии реагентов эффективным коэффициентом диффузии О, а скорость химической реакции — эффективной кинетической функцией г С, Т). Последняя выражает зависимость скорости реакции в единице объема пористого зерна от концентраций реагентов и температуры в данной точке объема зерна и связана со скоростью реакции на единице активной поверхности р соотношением г = ар (С, Т). [c.100]

Коэффициенты теплоотдачи. Основным препятствием теплообмену из входном участке конденсатора, заполненном паром, обычно является пленка жидкости, покрывающая поверхность охлаждения, так как температура пленки на поверхности раздела жидкость — пар практически равна температуре конденсации при существующем давлении. Основная проблема при проектировании конденсатора связана с обеспечением оттока жидкости от иоверхности, чтобы толщина пленки и, следовательно, сопротивление тепловому потоку были минимальными. В любом выбранном случае толщина жидкой пленки зависит от геометрической формы поверхности, вязкости, плотности жидкости и массовой ско])ости оттока конденсата от поверхности охлаждения. Суммарный тепловой поток зависит от плотности теплового гютока и скрытой теплоты конденсации пара. Исходя из основных соотношений теплообмена и гидродинамики, можно вывести выражение для среднего эффективного коэффициента теплоотдачи для вертикальных труб, с которых конденсат стекает в виде ламинарного потока л<идкостн. Это выражение при 4Ш7яОп и. < 2000 имеет вид [c.67]

Во-вторых, физико-химические факторы, влияющие на структуру осадка на фильтре в процессе фильтрования. Структура осадка, его сопротивление потоку жидкости зависят от метода фильтрования, удельной площади поверхности осадка, в том числе от размера частиц, их коэффициента формы (соотношения определяющих размеров) и сферичности (отношения поверхностей частиц, имеющих одинаковые объемы, идеальной шарообразной и реальной неправильной формы). Кроме того, при оценке структуры осадка необходимо учитывать образован ли он из моночастиц, агрегатов или флокул [c.264]

ОТ расположенных снаружи цилиндра нагревателей й теплоты внутреннего трения в материале. При плавлении объем полимера уменьшается. Соответственно в этой зоне уменьшается глубина канала червяка. В последней зоне — дозирующей — весь винтовой канал червяка заполнен расплавом. Б винтовом канале червяка в этой зоне выделяют четыре потока расплава прямой (вынужденный), направленный к формующей головке, обратный — уменьшение прямого потока вследствие сопротивления головки и стенок цилиндра, циркуляционный — в плоскости, перпендикулярной оси винтового канала, и поток утечки — в зазоре между червяком и внутренней поверхностью цилиндра, направленный к загрузочному бункеру. Производительность экструдера определяют прямой и обратный потоки. Циркуляционный поток не влияет на производительность, а поток утечки обычно настолько мал, что им часто пренебрегают при расчетах. Соотношение длин зон червяка определяется характером перерабатываемого материала Для переработки аморфных термопластов, плавящихся в широком интервале температур, применяют червяки с длинной зоной сжатия, для кристаллизующихся полимеров —с короткой зоной сжатия (длиной около одного диаметра), а для переработки нетермостойких материалов, например поливинилхлорида,— червяки без зоны сжатия, с постепенным уменьшением глубины канала, чтобы избежать paз ioжeния полимера за счет тепловыделения в зоне сжатия,. Для перемещения материала внутри цилиндра нужно, чтобы коэффициент трения о поверхность червяка был меньше, чем о стенку цилиндра, так как иначе полимерный расплав будет только вращаться с червяком без перемещения в осевом направлении. Чтобы снизить коэффициент трения, червяк охлаждают, подавая воду внутрь полости в его сердечнике. При перемещении расплава внутри цилиндра часть механической энергии переходит в тепловую, тепловыделение увеличивается с повышением частоты вращения червяка. В машинах с быстроходными червяками (частота вращения более 2,5 об/с) тепловыделение настолько велико, что при установившемся режиме работы отпадает надобность в наружном обогреве (адиабатические экструдеры). [c.276]

Анализ выражений для термических сопротивлений цилиндрической и сферической стенок показывает, что первое и последнее слагаемые, связанные с внутренним и наружным сопротивлениями переносу теплоты от первого теплоносителя к внутренней стенке и от наружной стенки ко второму теплоносителю, зависят не только от величин коэффициентов теплоотдачи, но и от радиусов, т. е. от величин тепловоспринимающей и теплоотводящей поверхностей. Следовательно, при малых значениях коэффициента теплоотдачи (например, со стороны наружного теплоносителя для цилиндрической многослойной стенки) величину соответствующего термического сопротивления можно уменьшить увеличением поверхности наружного теплосъема. Это достигается оребрением наружной поверхности. Решения задач о распределении температуры внутри ребер прямоугольной, дисковой и иной формы дают расчетные соотношения, которые приводятся в [1 ]. [c.230]

Экспериментальные даншле по величинам коэффициентов теплоотдачи, усредненных по всей поверхности обтекаемого потоком цилиндра, могут быть представлены в форме следующего соотношения [c.238]

Находят применение аппараты с диспергированием газа внутрь жидкости в форме мелких пузырей, чем обеспечивается значительная поверхность контакта жидкой и газовой фаз. Интенсивность теплообмена мевду твердой поверхностью и газо-жидкостной смесью с бар-ботажем пузырей мало зависит от свойств газа и конструкции газораспределительного устройства. Существенное влияние на коэффициент теплоотдачи оказывает скорость барботируемого газа и свойства жидкой фазы. Термическое сопротивление процессу переноса теплоты сосредоточено в пристенном слое жидкости толщина такого слоя зависит от степени турбулизации основного двухфазного потока. Анализ, проводимый на основе полуэмпирической теории турбулентности, приводит к следующим аппроксимационным соотношениям для расчета коэфф1щиента теплоотдачи [35, 36] [c.249]

Критериальные соотношения типа Nu = (GrPr)" применимы для расчета теплоотдачи любых жидкостей и газов для тел произвольной формы и размера. Если уравнения применяются для расчета коэффициентов теплоотдачи горизонтальной плиты, то в качестве определяющего размера берется не высота плиты, а ее меньшая сторона. При этом коэффициент теплоотдачи увеличивается приблизительно на 30%, если поверхностью теплообмена является верхняя поверхность плиты, и уменьшается на 30%, если этой поверхностью является нижняя поверхность плиты. Из уравнения (44), применяемого при значениях произведения СгРг>2- [c.37]

Выражение (У,20) аналогично уравнению (111,85) и представляет собой обратное значение адсорбционного коэффициента. Проанализируем соотношения (У,21). На рис. 14 представлено изменение конфигурационной энтропии при адсорбции одноцентровых частиц на однородной поверхности без взаимодействия и при наличии его, а также для равномерной биографически неоднородной поверхности. Кривые в случае взаимодействия и в случае квазилогарифмической изотермы довольно близки между собой по форме, так как имеют малый наклон при средних заполнениях. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология