Искусственной вентиляцией

Экспериментально установлено, что для струй с естественной турбулентностью и неравномерностью скоростей в сечении на входе, не превышающей 1,25, значение астр равно 0,076. При искусственной турбулизации струи астр увеличивается и может достигать 0,3 при установке специального смесителя — направляющего аппарата с поворотными лопатками. Изменение безразмерной живой силы ядра постоянной массы в начальном участке струи определяется по зависимости

Для получения высоких коэффициентов теплоотдачи к газам стараются каким-либо способом уменьшить толщину пограничного слоя 8Т. Проще всего для этого увеличить скорость течения газа. Интенсификация теплоотдачи происходит и при резкой искусственной турбулизации пограничного слоя струями, направленными по нормали к поверхности (рис. 9.3). С помощью системы из множества струй можно обеспечить высокие значения а от достаточно протяженной поверхности. Так, в воздушных струях с относительно невысокими скоростями истечения (ги^бО м/с) удается достигать

Исследование теплоотдачи при вибрации и вращении поверхности нагрева. Выше было показано влияние искусственной турбулизации потока на интенсивность конвективного теплообмена. Создание закрученного потока повышает скорость движения потока жидкости, что приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи. Такого же увеличения скорости можно достигнуть не за счет движения среды, а за счет движения поверхности теплообмена. Так, при вращении цилиндра в неограниченном объеме частицы жидкости вследствие вязкости вовлекаются в круговое движение. Частицы жидкости, находящиеся на поверхности, движутся с такой же скоростью, с какой вращается контур цилиндра; по мере удаления от поверхности скорость движения жидкости уменьшается, а вдали от нее практически отсутствует. 292

Изготовляются ребристые поверхности по-разному. В одних случаях они являются сплошной отливкой из чугуна, в других ребра изготовляются отдельно и затем прикрепляются к соответствующей поверхности. В последнем случае имеется то преимущество, что ребра можно изготовлять из другого, более теплопроводного материала, чем сама стенка, и вся конструкция может быть выполнена более легкой. Плотный контакт между стенкой и ребрами осуществляется путем насадки ребер в горячем состоянии, и последующей пропайки мест соединения. Как правило, плоскость ребра должна быть направлена по движению рабочей жидкости, а при свободном движении — вертикально. Однако иногда с целью искусственной турбулизации потока жидкости и разрушения вязкого подслоя низкие и широко расставленные ребра устанавливаются и поперек потока. .

Изготовляются ребристые поверхности по-разному. В одних случаях они являются сплошной отливкой из чугуна, в других ребра изготовляются отдельно и затем прикрепляются к соответствующей поверхности. В последнем случае имеется то преимущество, что ребра можно изготовлять из другого, более теплопроводного материала, чем сама стенка, и вся конструкция может быть выполнена более легкой. Плотный контакт между стенкой и ребрами осуществляется путем насадки ребер в горячем состоянии и последующей пропайки мест соединения. Как правило, плоскость ребра должна быть направлена по движению рабочей жидкости, а при свободном движении — вертикально. Однако иногда с целью искусственной турбулизации потока жидкости и разрушения вязкого подслоя низкие и широко расставленные ребра устанавливаются и поперек потока.

Теплообменные аппараты и устройства, применяемые в авиационной технике, должны обладать возможно меньшими габаритными размерами и массой при заданной тепловой мощности и мощности на прокачку теплоносителей. Поэтому возникает необходимость в разработке рациональных методов интенсификации теплообмена в каналах различного поперечного сечения и соответствующих конструкций теплообменных поверхностей. К их числу относятся метод целенаправленной искусственной турбулизации потока только в пристенной зоне [19,20], осуществляемой накаткой труб и созданием плавно очерченных поперечных выступов внутри труб и поперечных канавок снаружи труб; метод закрутки потока внутри витых труб овального профиля и при их продольном и поперечном обтекании [39] , реализуемый протягиванием круглых труб через фильеру, придающей им заданную форму и закрутку, а также метод управляемого отрыва пограничного слоя при поперечном обтекании пучка труб [14].

Течение (фильтрация) жидкостей и газов сквозь неподвижный плотный слой зернистых материалов изучается давно, и по этому вопросу опубликовано весьма большое количество работ. Многие авторы рассматривают фильтрацию как внутреннюю задачу (течение -в каналах между частицами {Л. 36, 37, 54 и 92]), другие — как внешнюю (внешнее обтекание частиц {Л. 14, 282 и 939]). Рассматривая фильтрацию как течение в каналах между частицами, следует иметь в виду, что все эти сложной формы каналы сообщаются между собой, объединяясь в один общий канал малого гидравлического диаметра со своеобразным поперечным перемешиванием текучего, неидентичным простому турбулентному. Течение здесь гидродинамически не стабилизировано до самого конца «канала». Повсюду расположены «ормовые области плохо обтекаемых частиц и точки соприкосновения частиц — источники искусственной турбулизации потока. Форма и сечение канала зависят от типа укладки частиц. Интересно, что порозность слоя (объемная доля пустот), даже в простейшем случае шарообразных частиц одинакового диаметра, не характеризует однозначно тип укладки, форму каналов, а значит, и гидравлическое сопротивление слоя. В.М. Боришанский (Л. 729] экспериментально показал, что переход от октаэдриче-ской укладки шаров к тетраоктаэдрической связан с увеличением гидравлического сопротивления слоя при прежней порозности и прочих равных условиях.

В то же время утверждение авторов, что в псевдоожиженном слое «газовый поток следует рассматривать всюду по существу ламинарным и что промежуточный газ служит только средством передачи тепла от частицы к частице и от частицы к стенке исключительно нормальной коддукцией», не является строгим. В действительности в псевдоожиженных слоях значения числа Рейнольдса, отнесенного к размеру частиц и скорости фильтрации, достигают нескольких десятков. Например, даже для сравнительно мелких частиц (с?=0,31 мм) при скорости фильтрации шф=0,5 м/сек в потоке воздуха комнатной температуры Кеф«20. Обтекание частиц будет с отрывом потока. Будет наблюдаться фильтрационное перемешивание, т. е. в какой-то мере конвективный механизм переноса. Но можно согласиться, что подобный конвективный перенос будет незначителен при мелких частицах, а высока будет кондуктивная составляющая коэффициента теплообмена. Пограничный газовый слой на стенке при касании частиц может испытывать некоторые местные возмущения или даже турбулизацию, если придерживаться мнения 3. Ф. Чуханова [Л. il77], что точки касания частиц являются центрами искусственной турбулизации при малых числах Рейнольдса. Однако непосредственно интенсивность подобных возмущений пограничного слоя не исследована и значимость «х является спорной.

В 1947 г. 3. Ф. Чуханов пришел к выводу, что одним из доступных и практически легко осуществимых способов искусственной турбулизации пограничного слоя, образующегося при обтекании газом поверхности теплообменника, является создание «плотного слоя» из шариков, насыпанных в какой-либо сосуд.

Явно недостаточно исследован механизм действия устройств для искусственной турбулизации потоков, позволяющих сильно сместить кризис пузырькового кипения в сторону больших теплосодержаний, что может существенно повысить мощности, улучшить условия тепломассообмена, и, как следствие, может повлиять на образование отложений на ТВЭЛ и коррозию их поверхности. Исследованиями гидродинамики и тепломассообмена внутри прямых круглых труб достаточно надежно установлено наличие высокоинтенсивного массообмена между кипящим пристенным слоем и основным потоком вплоть до зоны кризиса (подробнее см. гл. 5). Однако подобные исследования для более сложных случаев обтекания практически отсутствуют. Особенно важно проведение исследований массообмена в условиях кризиса, искусственно затянутого при помощи различных турбулизаторов, так как в этих случаях можно опасаться, что удовлетворительная интенсивность теплообмена не будет сопровождаться хорошими условиями массообмена и соответственно создаст возможность появления отложений на поверхностях нагрева ТВЭЛ.

в нем искусственной турбулизации. Последняя вызывает

1 В отечественной практике получили наибольшее распространение смесители гидравлического перемешивания потока обрабатываемой воды и вводимых в воду реагентов. Гидравлическое перемешивание осуществляется за счет искусственной турбулизации потока. Простота подобных конструкций и обусловливает их преимущественное применение, несмотря на то что при расходах воды, значительно ниже расчетных, они могут не обеспечить удовлетворительного смешения. (Прим. ред.)

Если />[/„„,„]. т. е. W>[Wlmtt], то должен быть предусмотрен отвод избыточной теплоты W ~- Wmax. Это достигается оребрением редуктора (если ребра ранее не предусматривались), искусственной вентиляцией, змеевиками с охлаждающей жидкостью в масляной ванне или другими охлаждающими устройствами. Расположение ребер выбирают согласно условию лучшего их обтекания воздухом. При естественном охлаждении в соответствии с тем, что нагретый воздух поднимается вверх, ребра следует располагать вертикально. При искусственном обдуве корпуса ребра располагают вдоль направления потока воздуха от вентилятора, обычно горизонтально.

Для ускорения процесса сушки за счет вентилирования электродвигатель подключают к сети. При этом необходимо иметь в виду, что при слишком сильной вентиляции он не может нагреться до необходимой температуры. Поэтому для ускорения сушки рекомендуется понижать число его оборотов, а у электродвигателей с искусственной вентиляцией регулировать количество охлаждающего воздуха путем соответствующего открытия входных и выходных вентиляционных отверстий.

тично крупными каплями и мелкими брызгам к (фиг. 228а и б). Спадая по решетнику, вода путем конвекции и испарения отдает тепло воздуху, поступающему в оросительное устройство. В открытые градирни воздух поступает под действием ветра, а в башенные под действием тяги, создаваемой вытяжной башней. В градирнях с искусственной вентиляцией воздух нагнетается или всасывается вентиляторами.

по способу подвода воздуха на: 1) открытые {атмосферные), 2)башенные, 3) с искусственной вентиляцией, 4) смешанные.

Градирни с искусственной вентиляцией большей частью противоточные. Требуемая площадь оросителя капельного типа с искусственной вентиляцией может быть приближенно определена по эмпирической формуле

Скорости воздуха в градирнях с искусственной вентиляцией принимают для капельных градирен до 2 м/сек, для пленочных — до 4 м/сек.

с искусственной вентиляцией.

— с искусственной вентиляцией 384 График годовой продолжительности

В СССР кроме градирен с есте- , ственной вентиляцией строятся градирни с искусственной вентиляцией двух типов: с наддувом, при котором воздух вдувается снизу вентилятором в башню, и с отсосом, при котором вентилятор располагается на вытяжной башне.

55. Помещение котлов, зольное помещение, а также все вспомогательные и бытовые помещения должны быть оборудованы естественной или искусственной вентиляцией, а также в случае необходимости и отоплением. Вентиляция и отопление котельной должны обеспечить удаление излишков влажности, вредных газов, пыли, подачу в необходимых случаях приточного воздуха и поддержание следующих температурных условий:

5.21. В холодное время года кабину крановщика необходимо утеплять и оборудовать электропечью. В жаркое время года кабина башенного крана оборудуется искусственной вентиляцией. Крановщик обеспечивается защитными очками от солнечных лучей.