Конвекция уравнение передачи тепла

Уравнение передачи тепла конвекцией [c.370]

Для расчета передачи тепла конвекцией используют уравнение Ньютона (ГХ,3) в интегральном виде [c.161]

Как при вынужденной, так и при естественной конвекции процесс передачи тепла описывается системой дифференциальных уравнений, состоящей из уравнений сохранения массы, импульса и энергии. Однако интегрирование этой системы сопряжено с большими математическими трудностями. В настоящее время имеются аналитические решения только для нескольких простейших случаев. Численное решение этой системы также очень сложно, поэтому появление ЭВМ не привело к сколько-нибудь значительным успехам в этой области. До настоящего времени наиболее плодотворным для решения этих задач является подход, основанный на сочетании теоретических и экспериментальных исследований. [c.98]

Теплопередача. Тепловой баланс, выраженный уравнением (15.1), не содержит членов, определяющих размеры градирни. Если рассматривать градирню как совокупность насадок, в которых тепло передается через поверхность водяной пленки, а площадь последней зависит от расходов воды и воздуха и от геометрии насадки, то следует учитывать два способа передачи тепла воздуху обычную теплоотдачу при конвекции и теплоотдачу при испарении. Оказалось, что интенсивность отдачи тепла испарением с поверхности водяной пленки аналогична коэф< )ициенту теплоотдачи конвекцией, так как обе эти величины зависят от ско])ости, с которой происходит перемешивание топкого слоя газа, непосредственно примыкающего к поверхности теплообмена, с основным потоком воздуха, проходящим над этой поверхностью. Экспериментальные данные показывают, что коэффициент теплоотдачи испарением приблизительно равен коэффициенту теплоотдачи конвекцией Н, делеппому на теплоемкость воздуха [3], т. е. что коэффициент теплоотдачи при испарении может быть приблизительно выражен зависимостью К = Ь1ср. [c.297]

Определение поверхности теплообмена Р аппарата обеспечивающей передачу требуемого количества тепла в заданное время. Величина поверхности теплообмена определяется скоростью теплопередачи, зависящей от механизма передачи тепла — теплопроводностью, конвекцией, излучением и их сочетанием друг с другом. Поверхность теплообмена находят из основного уравнения теплопередачи, [c.261]

Напишем уравнения передачи тепла конвекцией от горячего теплоносителя к стенке, теплопроводностью через стенку и конвекцией от стенки к холодному теплоносителю [c.275]

Основы теплообмена рассматривались в гл. 9, где было показано, что скорость теплового потока зависит от относительной величины движущей силы и сил сопротивления процессу теплообмена. Основными уравнениями теплового расчета теплообменных аппаратов являются уравнения теплового баланса и теплообмена, решаемые совместно. При этом учитываются следующие три сопротивления сопротивления пограничного слоя потоков, обмениваю щихся теплом (сопротивление пленки ) и сопротивление твердой стенки, раз делающей эти потоки. Передача тепла в этом случае осуществляется одновре менно теплопроводностью и конвекцией. Скорость теплообмена между потоком и твердой стенкой принято характеризовать с помощью коэффициента теплоотдачи а. Для двух потоков, разделенных стенкой, уравнение теплообмена имеет вид [c.155]

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]

Для практических расчетов весьма важно знать скорость процесса в различных его стадиях, или так называемую кинетику процесса. Во многих случаях скорость процесса пропорциональна движущей силе. Такая простая зависимость наблюдается при фильтровании (стр. 178), при передаче тепла путем теплопроводности и конвекции (стр. 369 и 370), в процессах массопередачи (стр. 570). В этих случаях уравнение скорости процесса имеет следующий вид [c.21]

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]

Построению моделей поведения стекломассы, учитывающих тепловые и гидродинамические процессы, посвящено много исследований [16, 19, 24, 35, 38—40]. Механизм передачи тепла в расплаве стекла обусловлен излучением, конвекцией и молекулярной теплопроводностью. Для описания этих явлений чаще всего используют уравнение теплопроводности, в котором вместо коэффициента теплопроводности применяют эффективный коэффициент. Последний определяется радиационной проводимостью и коэффициентом молекулярной теплопроводности, зависящими от температуры [1, 36, 37]. В связи с тем что методы экспериментального изучения распределения температур в стекломассе существующими техническими средствами не позволяют получать достаточно полной картины, для задания граничных условий принимаются дополнительные предположения, в ряде случаев не приводимые авторами. Это особенно относится к области, покрытой шихтой и варочной пеной, где в связи с высокими температурами и агрессивностью среды измерения, как правило, не проводят. При задании граничных условий исследователи используют качественные сведения о характере процесса варки стекла. [c.128]

Исследована также теплоотдача от кругового цилиндра при очень малых числах Грасгофа [125]. Все поле температуры разделено на ближнее и дальнее поля. В ближнем поле вокруг цилиндра преобладает передача тепла теплопроводностью по сравнению с конвекцией. В дальнем поле, т. е. в. факеле на большой высоте над цилиндром, преобладает конвекция. Поле температуры в ближней области определяется решением только двух уравнений — неразрывности и энергии. В дальнем поле получено автомодельное решение, обсуждавшееся в разд. 3.7 при рассмотрении факелов. Затем оба решения объединяются и усредненная по окружной координате температура ф, полученная из этих двух решений, используется для определения [c.265]

Средние коэффициенты теплоотдачи. Для практических расчетов целесообразно использовать средние коэффициенты теплоотдачи на трубе или в пучке труб, а не локальные в данной точке периметра последующее изложение относится к таким средним коэффициентам. Общий тепловой поток (29 ) между телом и окружающей его средой определяется путем сложения потоков, обусловленных конвекцией и излучением д, и Детали расчета д, между твердыми поверхностями и излучения между поверхностью и некоторыми газами, такими как углекислота, водяной пар, ЗОг и аммиак, приведены в главе 4. В настоящей главе рассматривается главным образом расчет теплового потока, обусловленного процессами теплопроводности и конвекции, одновременно действующими в жидкости и объединенными понятием о конвективной теплоотдаче рассматривается также одновременная передача тепла излучением и конвекцией. При сравнительно малых скоростях действие свободной конвекции может увеличить теплопередачу за пределы, обусловленные уравнениями для вынужденной конвекции. При таких условиях необходимо также рассчитать теплоотдачу естественной конвекцией (гл. 7) и использовать затем большее из двух значений. [c.353]

Передача тепла от продуктов горения вторичному излучателю может быть осуществлена в основном конвекцией и частично за счет излучения трехатомных газов. Тепло, которое вторичный излучатель получает от продуктов горения конвекцией, определяется уравнением [c.68]

Коэффициент теплоотдачи. При испытаниях заводских аппаратов трудно измерить температуру поверхности трубок ( 3 и и на рис. П1-6). Учитывая, что передача тепла в этом случае осуществляется одновременно и теплопроводностью и конвекцией, скорость теплообмена между жидкостью и твердым телом принято определять по так называемым уравнениям теплоотдачи. Для случая, указанного на рис. П1-6, эти уравнения имеют вид [c.196]

Ошибка в вычислении величин Е связана с характером передачи тепла от элемента к стенкам ячейки, который не учитывали при выводе уравнения (12). Чтобы определить влияние механизма теплопередачи, измеряли количество тепла, потерянное за счет радиации, конвекции и теплопроводности через места крепления элемента [18]. В качестве примера можно привести [c.188]

Передача тепла в единицу времени молекулами газа путем конвекции от нагретой нити в вакууме может быть охарактеризована эмпирическим уравнением [c.12]

Очевидно также, что влияние Лз на Хэ не может быть учтено коэффициентом S, поскольку при вынужденной конвекции можно пренебречь передачей тепла путем теплопроводности зерен. Анализ значений В в уравнении (4), с учетом, что в случае стеклянных шаров В = 0,076, таблеток катализатора— В = 0,П4 и колец Рашига — В = 0,15, дает основание полагать, что при помощи этого коэффициента учитывается влияние на Яэ формы насадки. [c.145]

Передача тепла лучеиспусканием и конвекцией. При решении многих практических задач приходится иметь дело с совместным теплопереносом как конвекцией, так и излучением. Поэтому целесообразно привести уравнения лучистого теплообмена к виду, включающему разность первых степеней температур. Для этой цели используется соотношение [c.138]

Уравнение для расчета передачи тепла, Вт, конвекцией между стенкой и средой имеет вид [c.168]

Основное уравнение Фурье является исходным при теоретическом анализе задач, встречающихся не только при расчете теплопроводности в твердых телах. В число таких задач входит и анализ теплоотдачи к жидкости при ламинарном течении ее в трубках (гл. 9), теплоотдача к жидкостям при естественной конвекции (гл. 7). Кроме того, в качестве примеров применения уравнения (1-1) при решении задач стационарного теплообмена можно назвать теплопроводность через ребра в ребристых поверхностях (гл. 10) и передачу тепла через пленку конденсирующихся паров (гл. 13). [c.19]

Поверхность стока А/, на которую происходит передача тепла конвекцией, может отличаться от поверхности А и принимающей излучение, так как такие поверхности тепловых стоков, как например ряд труб, расположенный на выходе из камеры, получают путем конвекции тепло, не влияющее на среднюю температуру камеры, и, будучи включены в поверхность А и не должны входить в выражение для А/. Конвективная теплоотдача от газа к поверхности А была принята равной тепловым потерям через поверхность А , что и учитывается в уравнении. При известной температуре наружного воздуха Го, уравнение (4-109) выражает зависимость между двумя неизвестными дд и Другое уравнение дает энергетический баланс [c.165]

Конвекция является важнейшим фактором при передаче тепла жидкостью или газом. В большинстве случаев, встречающихся в заводской практике, тепло передается от одной жидкости к другой че-, рез разделяющую их стенку. Пусть будет температура горячей жидкости, текущей по одну сторону металлической стенки, а — температура холодной жидкости,, текущей по другую сторону стенки, покрытой слоем накипи толщиной ig. В таком случае в сечении стенки получим распределение температур, представленное нз рис. 6. Было сделано много попыток вывести уравнение для частных коэфициентов теплопередачи от жидкости к стенке, в зависимости от физических свойств жидкости, конфигурации аппарата и средней скорости жидкости, текущей вдоль стенки. [c.180]

В этом виде уравнение передачи тепла конвекцией аналогично уравнению теплопередачи (11-8) с той лишь разницей, что в последнее входит разность температур 0 между обоими теплоносителями, а в уравнение (11-11)—частный температурный напор бцас .. равный разности температур между теплоносителем и стенкой. Величина а, входящая в уравнение (11-11), называется коэффициентом теплоотдачи-, он имеет такую же размерность, как и коэффициент теплопередачи вт/м град). [c.370]

В этом виде уравнение передачи тепла конвекцией аналогично уравненир теплопередачи (118) с той лишь разницей, что в последнее разность температур О между обоими теплоносителями, тоща как в уравнение (11-11) входит частный температурный напор бчаст, равный разности температур между теплоносителем и стенкой. Величина а, входящая в уравнение (11-11), называется коэффициентом теплоотдачи-, его размерность такая же, как и коэффициента теплопередачи ккал1м -час-град). [c.275]

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]

Следует отметить, что по отношению к дисперсным материалам термин теплопроводность может применяться лишь условно, если под этим понятием подразумевать не только кон-дуктивную теплопередачу (т. е. собственно теплопроводность), но и передачу тепла посредством конвекции и излучения. Таким образом, определенный для дисперсных сред коэффициент теплопроводности представляет собой некую величину, эквивалентную коэффициенту тенлопроводности в уравнении Фурье, если в целом это уравнение применимо в данных условиях (т. е. если процесс передачи тепла посредством перечисленных механизмов может быть достаточно точно описан этим уравнением). Эту величину поэтому правильнее называть эквивалентным коэффициентом теплопроводности (см. раздел II и др.). Имея это в виду, мы, однако, сохраним ради краткости общепринятый термин теплопроводность . [c.207]

Хотя уравнение (5.34) формально характери ет лучисто-кондукгивный перенос энергии, но, учитывая, что величина коэффициента теплопроводности оценивается в движущемся потоке по характеру поля скоростей и турбулентных пульсаций (в турбулентном потоке), считают, что фактически это уравнение описывает лучисто-конвективный перенос. Используя указанное уравнение, можно анализировать взаимное влияние лучистого и конвективного переноса на общую передачу тепла от газа к стенкам канала. В этой модели не требуется задаваться коэффициентом теплоотдачи конвекцией — величина конвективной теплоотдачи здесь получается в результате решения задачи теплопроводности в газовой среде. Для решения уравнения вводятся начальные и фаничные условия, решение проводится численными методами с применением конечно-разностной аппроксимации. В современных схемах при расчете лучистой энергии учитывается селективность излучения газа и рассеивание пылевыми частицами, [c.389]

Для многозональной системы, состоящей из т объемов и п поверхностнъ1Х зон, может быть составлено т + п уравнений для результирующих тепловых потоков на каждую ю т + п зон. В настоящее время зональные уравнения составляются с учетом передачи теплоты конвекцией и при наличии тепловых источников. В зональной постановке интефодифференциальное уравнение распространения тепла в движущейся среде [типа (5.3) с учетом выражения (5.12)] трансформируется уже в нелинейное алгебраическое уравнение. Если учитывать реальные свойства излучающих тел, то коэффициенты радиационного обмена и А [см. уравнения (5.61), (5.62)] в разработке В. Г. Лисиенко и Ю. А. Журавлева заменяются на селективные А и А [5.9]. Тогда обобщенное зональное уравнение теплопередачи и теплового баланса для у-той зоны системы из /и + и зон имеет вид [c.396]

В прослойках теплообмен рассматривается обычно как процесс передачи тепла путем теплопроводности, при этом в расчетное уравнение вводят некоторый эквивалентный коэффициент теплопроводности учитывающий одновременно с теплопроводностью и влияние естественной конвекции. Отношение к обычному, свойственному данной жидкости коэффициенту теплопроводности Я собственно и характеризует стшень влияния сстествен- [c.71]

Передача тепла пугем конвзкции—очень сложное явление, так как скорость конвекции зависит от характера движения и теплопередачи внутри жидкости. Для установившэгося ламинарного потока распределение температуры при конвекции можно вычислить по уравнению [c.102]

Влиянием конвекции и лучеиспускания в процессе передачи тепла через теплоизоляционный материал объясняется возрастание коэффициента теплопроводности Я, с повышением температуры. На это указывают, в частности, и данные табл. 1П.1, по которым можно судить, что в крупных порах теплопроводность воздуха растет при повышении температуры значительно быстрее. Кроме того, повышение температуры вызывает и увеличение радиационного теплообмена, поскольку излучение пропорционально четвертой степени абсолютной температуры. Однако, как показывают наблюдения, коэффициент теплопроводногти теплоизоляционных материалов находится в линейной зависимости от температуры, т. е. может быть выражен уравнением типа [c.67]

Для практических расчетов весьма важно знать скорость процесса в различных его стадия , пли так называемую кинетики процесса. Во многих случаях скорость процесса пропорциональн . движуш.ей силе. Такую простую зависимость мы имеем при фильтрации (стр. 187), при передаче тепла теплопроводностыс и конвекцией (стр. 273), в процессах массопередачи (стр. 419). В этих случаях уравнение скорости процесса имеет вид [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология