Коэффициентах теплоотдачи

К физическим свойствам шлака относятся: теплофизические характеристики — температура плавления, температурный интервал затвердевания, теплоемкость, теплосодержание и т. п.; вязкость; способность растворять окислы, сульфиды и т. п.; определенная плотность; определенная газопроницаемость; достаточное различие в коэффициентах линейного и объемного расширения по сравнению с металлом, что необходимо для легкой очистки металла шва.

Для большинства свариваемых пар разнородных металлов или сплавов характерны существенные различия в температуре плавления, плотности, коэффициентах тешюфизических свойств, особенно в коэффициентах линейного расширения. Отличаются также и кристаллографические характеристики — тип решетки и ее параметры (табл. 113).

Если соединение работает при темпера туре, значительно отличающейся от температуры сборки (^о = 20 °С), при разных коэффициентах линейного расширения ма-

замедляется при увеличении концентрации ионов ОН~ и ускоряется в присутствии ионов Ni2+ и Pt4+, коллоидальной платины, никелевого и медного порошков; ионы Мп2+ реакцию не ускоряют [24, 27]. Любые факторы, как химические, так и механические, действие которых приводит к разрушению защитного магнетито-вого слоя на стали, увеличивают скорость реакции. Обычно процесс протекает на отдельных участках и вызывает появление на котловых трубах язвенных поражений, а иногда коррозию бороздками. В этом отношении особенно вредна избыточная концентрация ионов ОН~ влияние этого фактора рассмотрено ниже. Механические разрушения могут происходить при остывании котла. Различие в коэффициентах линейного расширения оксида и металла приводит к отслоению и скалыванию оксидного слоя и, как следствие, к обнажению поверхности металла. Соответственно, при следующем пуске котла наблюдается временное увеличение скорости выделения водорода. После того как пленка оксида, вновь образующаяся на обнаженной поверхности, достигает некоторой толщины, скорость выделения водорода падает до обычных значений.

Большие колебания температуры при разных коэффициентах линейного расширения материалов зубчатых колес (а3) и корпуса (ак) приводят к изменению величины бокового зазора между зубьями колес. Величина этого изменения (мм) при заданных температурах колес /3 и корпуса tK и межосевом расстоянии а = — rz + ri определяется по формуле

После графитизации в матрице появляются трещины и пустоты вокруг волокон, уложенных в направлении г. В направлениях х, у таких дефектов не наблюдалось. Одной из возможных причин образования трещин является различие в температурных коэффициентах линейного расширения а анизотропных волокон и матрицы. В осевом направлении для высокомодульных волокон я = 2-10"в "С"1, в поперечном — а == (18-ь 23) X X 10-«°С-1 [109]. Система трещин в матрице совместно с большими технологическими напряжениями, по мнению авторов [109], привела к снижению механических свойств композиционного материала. В этой связи имеют важное значение результаты исследования по оценке влияния термообработки на свойства однонаправленных углепластиков [24].

меньшую толщину. При окислении чистого никеля на воздухе в интервале температур 860—900° С образуется хорошо сцепленная с основой пленка [7], которая не разрушается даже при изгибе металла. При нагревании [7] электролитического хрома (чистота 99.9% Сг) до 850—900°С на воздухе и последующем охлаждении сплошность окисной пленки не нарушается, сцепление удовлетворительное. При нагреве выше 900°С из-за значительной разности в коэффициентах линейного расширения (см. рис. 1) на окисле появляются трещины, возможно отслаивание.

Во вспомогательных деталях, которые вносят малый вклад в общую прочность конструкции, редко возникает опасная концентрация напряжений, независимо от используемого материала. Концентрация напряжений может возникать в любой конструкции независимо от материала. В общем случае, если низкомодульный материал работает параллельно с высокомодульной накладкой, то характер распределения напряжений в них вряд ли будет одинаков. Для сложных конструкций, например кузова автомобиля, такая упрощенная ситуация возникает редко. Если сопрягающиеся детали из пластика и металла жестко связаны между собой, то различие в температурных коэффициентах линейного расширения будет вызывать избыточные напряжения или искажения, поэтому толщина стыкового соединения должна быть выбрана так, чтобы исключить влияние температуры на прочность и жесткость конструкции.

Поверхность сосуда подвергают тщательной пескоструйной обработке или полировке, а затем на облицовочный мат толщиной 0,254 мм и стекломат массой 32 г наносят связующее, содержащее углеродный наполнитель, армированный стекловолокном. Такая система может быть использована и для заземления воздуховодов. Применение данного метода позволяет достигнуть величины сопротивления порядка 1340—1660 Ом/м. Через восемь лет эксплуатации одной из таких емкостей проявилась разница в температурных коэффициентах линейного расширения между внутренним облицовочным слоем, содержащим углеродный наполнитель, и основной конструкцией емкости. Это особенно важно для емкостей, эксплуатирующихся при повышенных температурах (93—110° С). При правильной установке электропроводящей

оказывается затруднительным получить плотное и стойкое соединение, которое к тому же, например при катодной защите внутри и снаружи на судах, подвергается значительным механическим нагрузкам от обтекающей среды, вибраций, ударов и т. д. Поскольку стойкое склеивание яли заливка с использованием литых смол не обеспечиваются, применяют упругие уплотнительные материалы, например силиконовую замазку. Подрыв изоляционного материала, в особенности в области подвода тока, может за короткое время привести к выходу анода из строя. При нижеперечисленных затрудненных условиях эксплуатации должны применяться особостойкие изоляционные материалы; в особо агрессивных средах, при высоких температурах и высоких давлениях. Среди органических изоляционных материалов, выдерживающих очень высокие химические нагрузки, можно назвать фторированные пластмассы (полимеры), например политетрафторэтилен (тефлон). При повышенных температурах и давлениях применяют керамические изоляционные материалы, например фарфоровые изоляторы или стеклянные проводки для ввинчиваемых анодных заземлителей, рассчитанных на высокие давления. У керамических материалов необходимо принимать во внимание хрупкость и различие в коэффициентах линейного термического расширения.

Термический нагрев. Данный метод служит для определения прочности связи в пластмассовых изделиях между покрытием и основным материалом в зависимости от напряжений, создаваемых за счет различий в коэффициентах линейного расширения

279. Термоупругосгь тел при переменных коэффициентах теплоотдачи/Под-стригач Я. С., Коля но Ю. М., Громовых В. И., Лобзепь В. Л.— Киев: На-укова думка, 1974.— 158 с.

нижнем основании (рис. 2.15, а) дает представление о характере изотерм и температурном пограничном слое на поверхности выступа и верхнем основании полости. Расшифровка интерферограм-мы позволяет получить данные о локальных коэффициентах теплоотдачи. Аналогичная интерферограмма для кольцевой полости показана на рис. 2.15,6, нагрет внутренний цилиндр.

Решения задачи с учетом сил инерции' и конвективного переноса тепла в пленке, выполненные Г. Н. Кружилиным и Д. А. Лабунцовым [Л. 84, 93], показывают, что при /С='Г/СрЖД^>5 и 1<Рг<100 имеется достаточно хорошее совпадение более точных решений с решением Нуссельта. Различие в коэффициентах теплоотдачи составляет всего лишь несколько процентов и может не учитываться при практических расчетах.

Учитывая, что типовыми образцами из неметаллических материалов, например из полимеров, являются образцы пластинчатой и цилиндрической форм, задача об определении времени нагрева (охлаждения) таких образцов до равномерной по всей толщине температуры, необходимой при испытаниях, сводится к задаче о нестационарной теплопроводности соответственно для пластины или цилиндра. При этом можно принять, что подвод (отвод) тепла конвекцией к поверхностям образцов осуществляется при постоянных коэффициентах теплоотдачи во всем промежутке времени.

Кольцевой твэл (рис. 9.27, г). Кольцевой твэл с внутренний диаметром с/1 и наружным диаметром d2> с постоянным тепловыделением q0 и теплопроводностью А. покрыт оболочками толщиной бц, с теплопроводностью Kw и охлаждается жидкостью с температурой Тц и Т/3 при коэффициентах теплоотдачи «! и аа.

Кроме указанных, имеется большое количество расчетных зависимостей для двухфазных потоков, полученных на основании иных предпосылок и опытного материала, в частности [5.3, 5.17, 5.25]. Проверка возможности использования известных формул для обобщения опытных данных по теплообмену в двухфазном потоке NaO4 (при отсутствии аномального снижения или увеличения коэффициента теплообмена) не дала положительных результатов. Причинами расхождения опытных и расчетных данных являются значительное различие в коэффициентах теплоотдачи при кипении и в потоке жидкости, характерная зависимость ар.к=/(я, q), a также особое сочетание свойств жидкости и пара.

Для сопоставления работы названных установок необходимо располагать данными о коэффициентах теплоотдачи в конденсационных поверхностных теплообменниках. Надежных экспериментальных данных об этих коэффициентах теплоотдачи в конденсационных сребренных поверхностных теплообменниках в литературе пока нет. Можно лишь предположить, что коэффициент теплоотдачи в них должен быть выше, чем при чисто конвективном теплопереносе, не должен заметно отличаться от коэффициентов теплообмена между газами и водой в контактном экономайзере с кольцевыми насадками, уложенными рядами. До получения достаточных по объему и надежности данных для оценки возможных коэффициентов теплоотдачи (от продуктов сгорания газа к поверхности нагрева в зоне конденсации водяных паров) предлагается условно разделить общий поток дымовых газов (т. е. фактически парогазовой смеси) на два потока: сухих газов и водяных паров. Результаты расчетов для некоторых вариантов соотношения показали, что коэффициент теплоотдачи аср растет с увеличением влаго-содержания газов и снижением их температуры; для обычных условий, свойственных котлам отопительно-производственных котельных, сеср должна составлять порядка 100—200 ккал/ (м2Х Хч-°С), что согласуется с экспериментальными данными, полученными в насадке контактных экономайзеров, а в определенной степени также с результатами опытов Т. А. Канделаки [198], проведенных в МИНГ им. И. М. Губкина под руководством М. Б. Равича.

Следует отметить, что измерение температур ядра двухфазного потока должно осуществляться инерционными термопарами. В этом случае вследствие большой разницы в коэффициентах теплоотдачи королек термопары при обтекании недогретой жидкостью будет

О КОЭФФИЦИЕНТАХ ТЕПЛООТДАЧИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ОБОБЩЕНИЯ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ ПО КИПЕНИЮ

О коэффициентах теплоотдачи, используемых для обобщения опытных данных по кипению. Гордиенко А. П. Достижения в области исследования теплообмена и гидравлики двухфазных потоков в элементах энергооборудования. Л., изд-во «Наука», Ленингр. отд., 1973, с. 201—209.

A. Д. Гордиенко. О коэффициентах теплоотдачи, используемых для