Коэффициенте теплопередачи

условий можно найти в специальной литературе. Здесь мы рассмотрим лишь одно из них — охлаждение бесконечной пластины в среде с постоянной температурой 1Ж и при постоянном коэффициенте теплоотдачи (рис. 14.1). (Распределение температуры по сечению пластины конечных размеров будет практически таким же, как в бесконечной, если рассматриваемое сечение отстоит от края на расстоянии, более чем в 10 раз превышающем толщину пластины.)

от первой на 90°, вызывает уменьшение коэффициента теплоотдачи (олок/а—0,6). Наличие точек касания шаров в горизонтальной плоскости (в минимальном для прохода газа сечений) уменьшает относительный коэффициент в меньшей степени, чем в лобовой области (алок/а=0,75), но в этом же сечении имеют место максимальные значения локального коэффициента теплоотдачи, равные аЛОк/а=1,45. Наименьшие значения локального коэффициента теплоотдачи (аЛОк/а = 0,53) обнаружены в точках касания электрокалориметра с другими шарами в кормовой области, где существует обширная застойная зона газа. Таким образом, максимальная относительная разница в локальном коэффициенте теплоотдачи по поверхности шарового калориметра при наличии десяти точек касания с другими шарами (пористость канала <~0,4) имеет место между точками обтекания поверхности сферы в минимальном живом сечении и точками контакта в кормовой области а"окС /а""" =2,75.

Изменения объемной пористости и скорости в пристеночном слое по-разному скажутся на среднем коэффициенте теплоотдачи шаров, расположенных около стенки. Для активной зоны в виде цилиндра с плоским подом и qv = const можно принять, что поля полного и статического давления в поперечном сечении будут одинаковыми, и тогда можно считать, что Ар «const для любой струйки, протекающей параллельно оси активной зоны. Приняв, что плотность газа, коэффициент гидродинамического сопротивления, диаметр твэла и высота активной зоны одинаковы для всех коаксиальных струек газа, можно найти зависимость для определения скорости газа в пристеночном слое

Представим, что плоский источник теплоты постоянной мощности q равномерно распределен по поперечному сечению стержня F и перемещается с постоянной скоростью v в направлении вдоль стержня (см. рис. 6.7,0). Боковая поверхность отдает теплоту в окружающую среду при постоянном коэффициенте теплоотдачи а.

При заданных граничных условиях коэффициент теплоотдачи а одинаков для всех точек поверхности пластины. Изменение температуры происходит только в одном направлении х, в двух других направлениях температура не изменяется (dt/ay=dt/dz=0), следовательно, в пространстве задача является одномерной. Начальное распределение температуры задано некоторой функцией t(x, 0) = =f(x). Охлаждение происходит в среде с постоянной температурой /Ж=сопз1. На обеих поверхностях отвод теплоты осуществляется при постоянном во времени коэффициенте теплоотдачи. Отсчет температуры пластины для любого момента времени будем вести от температуры окружающей среды, т. е. t—^Я(='&.

Однородный стержень охлаждается в •среде с постоянной температурой AK и при постоянном коэффициенте теплоотдачи на •его поверхности. В начальный момент времени (т=0) все точки стержня имеют одинаковую температуру.

ребра трапециевидного сечения длиной / = 1 м, высотой h = 50 мм, 6\ = = 0,7 мм и 62 = 0,3 мм при коэффициенте теплоотдачи а = 20 Вт/(м2-°С), коэффициент теплопроводности материала ребра Я = 40 Вт/(м-°С) и ftt = = SO^C.

Для цилиндра радиусом г„, нагревающегося в воздухе с постоянной температурой tB через свою боковую поверхность при коэффициенте теплоотдачи а, одинаковом на протяжении всего периода нагрева, имеют место следующие граничные и начальные условия: при т = 0и0^л^г0

а) при линейно убывающем коэффициенте теплоотдачи

б) при постоянном коэффициенте теплоотдачи а_ Ч

коэффициенте теплоотдачи а;

Из уравнения' (1) следует, что при постоянных поверхности охлаждения F и коэффициенте теплопередачи К. количество тепла, передаваемого от одной среды к другой, возрастает с увеличением разности температур ДЛ

25) При принятом коэффициенте теплопередачи k0 коэффициент теплоотдачи ап от стенки к жидкости

Теплообмен. Движущей силой теплообмена считают разность температур — температурный напор А/. Иногда, особенно для расчетов процессов тепломассообмена, в качестве движущей силы применяют разность энтальпий [26], хотя она является только следствием движущих сил, а не самой силой. Действительно, пусть даны две среды, имеющие энтальпию соответственно 1\ = = citi и /2 = С2^2. Предположим, что имеют место изотермические условия — ti—12. В этом случае теплообмена не должно быть, так как движущая сила равна нулю (At = t\ — /2 = 0). В то же время при с\ ф Ci разность энтальпий А/ = 1\ — /2 нулю не равна. Тем не менее можно допустить использование А/ в расчетах в качестве движущей силы теплообмена в том случае, если равны теплоемкости сред. Тогда энтальпия прямо пропорциональна температуре и при расчетах различия в их применении не ощущается. В расчетной практике принято вычислять движущие силы как средний логарифмический или как средний арифметический температурные напоры, которые являются частными случаями среднего интегрального напора (при постоянном коэффициенте теплопередачи или при линейном распределении температур).

'а 1005+1884-0,146 1<Ш ^ На концах теплообменника Мп = <, — /2 = 100 — 75,2 = 24,8 °С А/12 = 380 — 311 = 69°С Д<т = 0,5 (д< 12 + Д^2) = 0,5 • (24,8 + 69) = 46,9 °G При коэффициенте теплопередачи /Ст = 58 Вт/(м2 • К) СГД/Т 1,1432.301459

мя как термическое сопротивление со стороны дымовых газов при коэффициенте теплопередачи к = 100 ккал/м2'Ч-град

Проведенные Свердловэнерго при участии НИИСТ испытания контактных экономайзеров на Первоуральской ТЭЦ позволили получить данные о коэффициенте теплопередачи и аэродинамическом сопротивлении в правильно уложенной насадке из колец Рашига размерами 80 X 80 X 8 мм. Необходимо подчеркнуть, что до этих испытаний данных по теплообмену и сопротивлению насадки из таких колец в условиях работы контактных экономайзеров в литературе было недостаточно. Обработка полученных результатов приведена на рис. П-51.

При неизменном коэффициенте теплопередачи /С возможны два пути поддержания постоянства t\: изменение величины теплопередающей поверхности Н или изменение температуры теплоносителя U. Первый из указанных способов, т. е. изменение величины активной теплопередающей поверхности Я путем затопления части трубчатой поверхности конденсатом, широко используется на практике. Однако этот метод при типовой конструкции теплообменных аппаратов с расположением зоны завершения конденсации в нижней части аппарата не позволяет осуществлять нормальную, непрерывную вентиляцию. Поэтому по возможности следует применять другой метод — повышение конечной температуры теплоносителя.

Величина устанавливаемой поверхности нагрева F м2 при низшей теплоте сгорания топлива Q^ Мдж/т, коэффициенте теплопередачи k вт/м2-град, средней разности температур между газами и нагреваемой средой Д/°С коэффициенте использования тепла (учет потерь теплоиспользующей установкой в окружающую среду и т. п.) ц и числе часов работы установки т ч/год может быть выражена уравнением

Для толщины накипи 0,5 мм величина 02 составит 0,85 при коэффициенте теплопередачи k = = 700 ккал/ч • м2 • град, 0,80 при k— 1 000 ккал/м2 • ч • град и 0,72 при k— 1 500 ккал/ч • м2 • град.

Скорости сетевой и местной воды во всех подогревателях должны быть примерно равны, так как превышение какой-либо из них не дает заметного выигрыша в коэффициенте теплопередачи. Ввиду большого многообразия местных условий обычно потери напора в подогревателях по местной воде принимают равными 4 м. 166

Для форсированных режимов, когда движение частиц (пакетов) около стенки настолько интенсивно, что нет существенного их охлаждения за время экспозиции, учет Ксл и представление о суммарном коэффициенте теплообмена ас как о коэффициенте теплопередачи вообще отпадают и суждение о величине достигаемых ас и их де-7* 99