Конвекция критерии подобия

В приведенных критериях не учитывается теплоперенос за счет конвекции и излучения. В принципе, если две системы характеризуются одними и теми же величинами критериев подобия, то химические реакции, протекающие в этих системах, должны протекать подобным образом, а при одинаковых начальных концентрациях должны совпадать также и концентрации на выходе из реактора. [c.231]

В критерий Галилея пе входит скорость потока, а критерий Архимеда отражает разность плотностей жидкости в двух различных точках потока, т. е. при естественной конвекции. Обычно одновременное равенство различных критериев подобия в изучаемых потоках невозможно, и поэтому прн моделировании учитывают лишь те критерии, которые отражают влияние основных сил, действующих в потоке. Так, при перекачивании жидкости насосом по трубопроводу влияние силы тяжести можно не учитывать и исключить поэтому из рассмотрения критерий Фруда. Обычно общий вид зависимости при вынужденном движении жидкости по трубопроводу имеет вид [c.49]

Критериальные уравнения при теплопередаче конвекцией. Для определения величины коэффициента теплоотдачи при свободной или вынужденной конвекции пользуются критериями подобия, которые позволяют представить расчетные уравнения в компактной и достаточно общей форме. Коэффициент теплоотдачи обычно входит в критерий Нуссельта [c.162]

Критерии подобия при передаче тепла конвекцией [c.384]

Для выяснения условий теплового подобия и физического смысла критериев подобия рассмотрим, в качестве примера, нагревание теплоносителя, движущегося по трубе. Выясним условия подобия труб / и 2 (рис. 11-5) в отношении передачи тепла конвекцией. Предпосылкой теплового подобия является геометрическое и гидродинамическое подобие. При соблюдении этих условий отношение толщин пограничных слоев обеих труб равно отношению [c.386]

Критерии подобия передачи тепла конвекцией могут быть выведены с помощью анализа размерностей. Объяснение этого метода было дано в разделе о гидравлических сопротивлениях (см. стр. 36). Другой метод основан на выводах из дифференциального уравнения (1У-158). [c.319]

Из уравнений (1У-160) и (1У-161) следует, что некоторые безразмерные комплексы будут одинаковы для обеих систем, становясь критериями подобия конвекции тепла. Один из таких критериев подобия, называемый критерием Нуссельта, можно представить следующим образом [c.320]

В данном случае теплоотдача зависит от формы и размеров твердой поверхности нагрева (или охлаждения), температуры этой поверхности, температуры жидкости, коэффициента объемного расширения р и других се физических свойств (л, а, V, р), а также от ускорения силы тяжести. Вместе с тем скорость движения жидкости не оказывает влияния на теплоотдачу, так как она является функцией независимых переменных, указанных выше. Поэтому критерий Рейнольдса исключается из обобщенного уравнения теплоотдачи при естественной конвекции, в котором определяющими критериями подобия являются критерии Ог и Рг. Соответственно обобщенное уравнение для а выражается степенной функцией [c.287]

Наиболее общим режимом, определяемым системой (0.7.11) — (6.7.14), является режим совместного действия естественной и вынужденной конвекций, для онисания которого используются все упомянутые выше критерии подобия. [c.207]

В том случае, если скорость движения жидкости трудноопределима (например, при естественной конвекции), вводят так называемые производные, или модифицированные критерии подобия, составленные из основных критериев. В этих производных критериях трудноопределимая величина отражена с помощью других величин, которые сравнительно просто определяются аналитически или экспериментально. [c.73]

В теории подобия доказывается, что для процессов вынужденной конвекции критерий Нуссельта или Стэнтона для определенных геометрических и физических условий является определенной функцией от критериев Рейнольдса и Прандтля (или Шмидта) [c.33]

Из теории подобия следует, что массоперенос в условиях вынужденной конвекции раствора определяется тремя безразмерными параметрами (критериями подобия). [c.276]

Если теплообмен происходит за счет свободной конвекции, которая вызывается различием плотностей газа или жидкости на поверхности тела и в окружающей среде, то при стационарном режиме устанавливается следующая функциональная связь между критериями подобия [c.128]

При термической конвекции подъемную силу (р — ро) целесообразно выразить через коэффициент объемного расширения Р А т. е. ввести критерий Грасгофа. Тогда критерий подобия, дающий С/Т, будет иметь вид 6г. Рг. [c.77]

Число переменных, которые нужно учесть, и соответственно сложность проблемы значительно уменьшаются, если исследование производится по первому варианту. В таком случае физические параметры реакционных смесей в модели и натуре одинаковы. Химико-технологический процесс, происходящий в реакционном объеме, настолько сложен, что невозможно осуществить полное подобие явлений (с учетом всех переменных факторов). Поэтому полученные ранее формальным путем критерии подобия процессов гомогенных и гетерогенных не могут быть использованы полностью. Если бы каждое частное явление, влияющее на ход реакции (гидродинамика, теплообмен конвекцией, кондукцией и излучением, различные виды массообмена, различные стороны химической реакции), в равной степени было бы способно определять конечный эффект процесса, то каждый из ранее полученных критериев был бы существенным при исследовании явления. Однако реальные процессы в большинстве случаев зависят только от некоторых явлений сложного комплекса и протекают либо в кинетической, либо в диффузионной области. В таком случае при решении вопроса должны приниматься во внимание только те критерии, которые соответствуют этим существенным влияниям. Остальные же критерии, отражающие роль несущественных для процесса явлений, могут быть исключены. [c.155]

В двумерных моделях трехмерной конвекции, которые мы будем обсуждать в гл. 3, величины то и о играют роль своеобразных критериев подобия для того, чтобы упрощенная модель наилучшим образом описывала реальность, ее нужно настроить , положив коэффициенты — аналоги этих величин — равными действительным времени релаксации и длине когерентности. Разложения (2.45) и (2.46) также часто используются при разработке приближенных методов исследования конвекции. [c.25]

Если отношение распределения концентраций за счет конвекции в потоке к распределению концентраций за счет молекулярной диффузии в двух сравниваемых потоках остается одной и той же величиной, то безразмерное число (3—186) приобретает смысл критерия подобия. Этот критерий подобия носит название диффузионного критерия Пекле [c.260]

Надо ожидать, что коэффициент Х будет каким-то образом связан с теми же критериями подобия, которые характеризуют естественную конвекцию. [c.234]

При этом отдельные параметры относятся к жидкости, а выражение критериев подобия такое же, как и для естественной конвекции. Многие исследователи получили одинаковые показатели и очень сходные постоянные. [c.248]

Какие критерии подобия являются определяющими для теплообмена при естественной и какие при вынужденной конвекции [c.56]

Ке = — определяющий критерий, характеризующий подобие при вынужденном движении жидкости (газа), т. е. при вынужденной конвекции, критерий Грасгофа — Ог [c.108]

Выражение экспериментальных уравнений конвекции в виде функции (8-11) имеет некоторые преимущества. Прежде всего, при помощи критериев подобия удается определить тепловое подобие рассматриваемых систем и сделать важные технические выводы. Оказывается, что при турбулентном движении газа по трубам уравнение (8-11) сокращается до простой формы Ыи = Ф (Не). [c.396]

Уравнение, данное в виде функции критериев подобия, может быть приведено к расчетному виду, что дает возможность непосредственна определять коэффициенты теплоотдачи путем конвекции между стенкой и жидкостью. Чаще всего применяется уравнение (8-35), которое после подстановки в него выражений критериев подобия (8-7), (8-8), (8-9) и преобразования дает [c.402]

Простейший вариант основной схемы, рассматривавшийся в 6.3—6.5, применялся для решения задач о течении однородной песжимаемой жидкости в работах Т. В. Кусковой [6]. Использовались симметричная аппроксимация на равномерной сетке и граничные условия типа (6.5.6), (6.5.7). В специальных методических расчетах получено, что основной причиной неустойчивости отой схемы являются приближенные граничные условия для вихря. Этот вариант схемы применялся в работе [6] для решения внутренних и впешпих стационарных задач однородной изотермической жидкости (и отчасти задач конвекции в [10]). В дальнейшем близки11 вариант этой схемы широко использовался в работах [11] — [13] для решения нестационарных задач конвекции. Успех расчетов ио схемам этого типа в значительной степени определяется правильным выбором сеточных параметров, которые зависят также и от конкретной.задачи (класса задач), п от значений критериев подобия. Наиболее полно методические эксперименты на этом этапе выполнены в работах [6], [И]. Отметим также ряд [c.247]

Крауссольд обработал опыты Бекмана, Зельшоппа и свои [Л. 1-21] и показал, что при 1 (0г-Рг)>3, т. е. при Ог Рг> 1 ООО возникает конвективная передача тепла. Из исследований Крауссольда также следует, что количества тепла, передаваемые конвекцией при горизонтальном и вертикальном расположении труб, очень мало отличается между собой. Как известно, критерии подобия Грасгофа и Прандтля равны [c.42]

При обобщении опытных данных по конвективному теплообмену критерии подобия часто приходится выбирать из числа безразмерных комплексов исходя из практических соображений. При этом стремятся, чтобы искомая величина входила лишь в состав одного критерия (например, а в Nu), а переменные, не заданные условиями процесса, были исключены. Например, при выводе критерия Gr нами была исключена скорость естественной конвекции W, значение которой нельзя задать. В связи с этим следует иметь в виду, что не только критерии Nu, Re, Рг, Gr, Fo могут быть использованы для обобщения опытных данных, а путем их сочетания можно получить другие правильно построенные критерии теплового подобия. Так, например, если поток жидкости со скоростью W и плотностью р, имея удельную теплоемкость с, нагревается внутри трубы диаметром d и длиной I от начальной температуры /j до конечной то воспринятое им количество тепла выразится так Q — (ndV4) wp ( 2 — i)- Обозначив средние температуры внутренней (греющей) поверхности трубы и нагреваемой жидкости соответственно через в и i, мы можем выразить то же количество тепла Q уравнением (VI.2) Q = andl (0 — t). [c.284]

Для выяснения условий теплового подобия и физического значения критериев подобия рассмотрим, в качестве примера, нагревание теплоносителя, движущегося по трубе. Выясним условия подобия труб 1 я 2 (рис. 11-7) в отношении передачи тепла конвекцией. Предпосылкой теп-лового подобия являются ггометрическое и гидродинамическое подобия. При соблюдении этих условий отношение толщин пограничных слоев обеих труб равно отношению линейных размеров этих труб. Тепловое подобие заключается в том, что температуры в отдельных точках обеих труб подобны, т. е. отношение разностей температур между двумя любыми точками одной трубы к разности температур между сходственными точками другой трубы является постоянной величиной. [c.289]

Передача тепла теплопроводностью по сравнению с другими видами теплопереноса пренебрежимо мала и поэтому в дальнейшем может не рассматриваться. Соотношение между передачей тепла конвекцией и излучением оценивается критерием подобия Больцмана, который для рассматриваемых условий записьшается в виде [c.47]

Это уравнение представляет собой известное соотношение между критериями Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля. Критерий Рейнольдса, являющийся мерой отношения сил инерции и. молекулярного трения, опоеделяет подобие режима течения "в системе. Критерий Прандтля, являющийся мерой отношения интенсивности передачи количества движения за счет молекулярного переноса и интенсивности переноса количества теплоты за счет свободной конвекции, определяет подобие температурных и скоростных полей. Критерий Нуссельта (определяемая переменная) — безразмерный коэффициент теплоотдачи—обычно рассматривают как соотношение между интенсивностью теплопередачи и напряжением температурного поля в пограничном слое потока теплоносителя. [c.168]

Псу1уче11ные критерии N11, Ро и Ре являются критериями теплового подобия. Критерий Нуссельта характеризует интеисивность теплообмена на границе раздела фаз. Критерий Фурье характеризует связь между скоростью изменения температурного поля, размерами и физическими характеристиками среды в нестационарных тепловых процессах. Критерий Пекл( характеризует отношение количеств тепла, распространяемых в потоке жидкости конвекцией и теплопроводностью. [c.136]