Вывоз мусора: musor.com.ru
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 |

Коэффициентом теплоотдачи



Наряду с условиями теплоотвода от корпуса, которые обычно характеризуются коэффициентом теплообмена 0 стенок корпуса с окружающей средой, эти размеры определяют коэффициент klt представляющий собой соотношение температур наружной и внутренней (рабочей) поверхностей полимерного слоя. Если значение этого коэффициента постоянно, то бт постепенно повышается с увеличением диаметральных размеров корпуса (рис. 98). Как видно на рис. 98, диаметральные размеры корпуса оказывают существенное влияние на температурное изменение зазора.

Для расчета теплообмена в пористой среде необходимо записать вместо одного уравнения теплопроводности, как это имеет место в сплошном твердом материале, два уравнения переноса тепла для каждой фазы в отдельности (газа и твердой матрицы). Связь между ними осуществляется уравнением теплоотдачи с коэффициентом теплообмена ау. Ограничимся рассмотрением квазистационарного течения газа в пористой матрице и учтем, что перенос тепла за счет молекулярной теплопроводности в процессе фильтрации газа через поры много меньше конвективного переноса.

Из уравнения (4-12) легко получить связь между коэффициентом теплообмена (a/cp)w и безразмерным расходом охладителя: Gg= = Gg/(a/cp)0:

Результирующие характеристики разрушения стеклообразных материалов являются итогом действия двух в известной мере взаимно противоположных процессов: с одной стороны, аэродинамические силы стремятся сдуть пленку расплава, с другой — -рост теплового потока ведет к перегреву внешней поверхности пленки выше температур размягчения, т. е. пленка утолщается. Если бы интенсивности этих двух процессов были независимыми, то едва ли можно было говорить о каких-либо закономерностях разрушения. В действительности аэродинамическое трение и теплообмен связаны аналогией Рейнольдса и пропорциональны градиенту скорости во внешнем потоке (duejdx). Градиент давления также пропорционален (due/dx). При переходе от ламинарного режима течения к турбулентному зависимость градиента давления от градиента скорости остается той же, а соотношение между коэффициентом теплообмена (а тем самым и силами аэродинамического трения) и (due/dx) становится иным.

тогда как второе полностью определяется коэффициентом теплообмена. В связи с этим при определенных соотношениях между ними температура Т^ будет меньше Г*,,1'(рис. 9-12), т. е. зависимость скорости уноса

По своей сущности коэффициент Kma аналогичен коэффициенту Ка, ибо знаменатели у них одинаковые, а числитель в Kma представляет собой разность между температурой жидкости на входе в аппарат и температурой газа на выходе из аппарата (локальный температурный напор). Но в отличие от Ка коэффициент Kma позволяет сразу определить конечную температуру газа по начальным температурам сред: t% = tx. H -j- (t\ — tx. н) Kma, так как в него входит не четыре, а три переменных. Это существенно облегчает расчеты процессов теплообмена. Применение Kma в качестве определяемого числа подобия имеет свои преимущества: в него не входит характерный геометрический размер, но в то же время мы оперируем реальными, а не условными поверхностью контакта и коэффициентом теплообмена, не прибегая, однако, к непосредственному определению их значений. Расчет ведется сразу по параметрам состояния сред и режима работы теплооб^

При расчете насадочных аппаратов вместо объемного коэффициента теплообмена часто пользуются поверхностным коэффициентом теплообмена ks (т. е. отнесенным к поверхности насадки). В этом случае объем контактной камеры

Глубокое охлаждение дымовых газов возможно в любом теплообменнике. Однако для этих целей наиболее целесообразны теплообменники с большой поверхностью теплообмена в единице объема и достаточно высоким коэффициентом теплообмена, что обеспечивает приемлемые металлоемкость и габаритные размеры. Важно также, чтобы аэродинамическое и гидравлическое сопротивления подобных аппаратов не требовали большой затраты электроэнергии на привод насосного и тягового оборудования, а также замены его в действующих котельных.

Наряду с аст—.коэффициентом теплообмена, подсчитанным по средней интегральной температуре, указываемой незащищенной термопарой, (^нз)ср= ~~^7/~1 Циборовский и Рошак вводят также иной

где а/— коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом теплообмена, Вт/(м2-°С).

коэффициент а,] будет суммарным коэффициентом теплообмена,

Коэффициент пропорциональности a называется коэффициентом теплоотдачи; его единица измерения

В связи с особенностями течения жидкости в трубе изменяется и само понятие коэффициента теплоотдачи. Для пластины коэффициент а рассчитывался как отношение плотности теплового потока q к разности температур внешнего невозмущенного потока и поверхности (или наоборот при ^с>'ж). В трубе пограничный слой занимает все сечение и невозмущенного потока нет, поэтому под коэффициентом теплоотдачи понимают отношение плотности теплового потока q к разности температуры стенки и среднемассовой температуры жидкости, протекающей через данное сечение трубы. Экспериментально среднемассо-вая температура жидкости определяется измерением ее температуры после хорошего перемешивания.

Наиболее распространенным случаем сложного теплообмена является теплоотдача от поверхности к газу (или от газа к поверхности). При этом имеет место конвективный теплообмен между поверхностью и омывающим ее газом и, кроме того, та же самая поверхность излучает и поглощает энергию, обмениваясь потоками излучения с газом и окружающими предметами. В целом интенсивность сложного теплообмена в этом случае характеризуют суммарным коэффициентом теплоотдачи:

Обычно считают, что конвекция и излучение не влияют друг на друга. Коэффициент теплоотдачи конвекцией <хк считают по формулам, приведенным в гл. 10, а под коэффициентом теплоотдачи излучением ал понимают отношение плотности теплового потока излучением QI, к разности температур поверхности и газа:

Часто приходится рассчитывать стационарный процесс переноса теплоты от одного теплоносителя к другому через разделяющую их стенку (рис. 12.1). Такой процесс называется теплопередачей. Он объединяет все рассмотренные нами ранее элементарные процессы. Вначале теплота передается от горячего теплоносителя /Ж к одной из поверхностей стенки путем конвективного теплообмена, который, как это показано в § 12.1, может сопровождаться излучением. Интенсивность процесса теплоотдачи характеризуется коэффициентом теплоотдачи оц.

(ср. рис. 12.1 с рис. 8.2). И, наконец, теплота опять путем конвективного теплообмена, характеризуемого коэффициентом теплоотдачи а.?, передается от поверхности стенки к холодной жидкости. При стационарном режиме тепловой поток Q во всех трех процессах одинаков, а перепад температур между горячей и холодной жидкостями складывается из трех составляющих:

Локальные коэффициенты теплоотдачи определялись для од-нон трети поверхности шарового электрокалориметра, поскольку в остальных частях поверхности картина получилась бы подобной. Эксперименты проводились для четырех значений Re, равных 8-Ю3; 1,5-Ю4; 3-Ю4 и 6-Ю4. Как указывает автор, увеличение числа Re снижает значения критерия St и в то же время выравнивает распределение локального коэффициента теплоотдачи. Для Re = 8-103 максимальное отношение локальных коэффициентов теплоотдачи в лобовой точке и в кормовой равно ~3, а для Re = 6-104 это отношение уменьшается до 2. Минимальное значение локального коэффициента теплоотдачи обнаружено не в месте касания шаров, а в кормовой точке. Для проверки точности экспериментов по локальному коэффициенту Уодсвортом было подсчитано среднее значение а по поверхности и проведено сравнение значения арасч со средним коэффициентом теплоотдачи, определенным опытным путем на той же установке.

Для исследования была выбрана одна четвертая чвсть-ок--ружности, расположенная в горизонтальной плоскости, где находились две точки касания шарового калориметра е соседними шарами. Опыты проводились при Re=7-104; средний козффн* циент теплоотдачи для этого режима был равен 343 Вт/(м2-°С); температурная разность в металлической оболочке при ЖЭД? ности электронагревателя 500 Вт составляла ~62°С; измеренная разность температур в тангенциальном направлении по поверхности между точкой касания и точкой поверхности с мак? симальным локальным коэффициентом теплоотдачи была равна 6°С; влияние неоднородности локального коэффициента теплопередачи практически не сказывалось на температурном поле в оболочке уже на расстоянии 12,5 мм от поверхности. Минимальная температура поверхности получалась в области с максимальным коэффициентом теплоотдачи, максимальная—т, в месте контакта с соседним шаром. При среднем перепаде в оболочке ~62°С измеренная разность температур на поверх-ности электрокалориметра, вызванная наличием переменного коэффициента теплоотдачи, составляла 6° С, что не превышает ~10%' этого перепада. Полученное экспериментальным путем температурное поле было проверено с помощью расчетных- ме.-тодов. В частности, был разработан метод, основанный на уравнении теплового баланса в форме конечных разностей, и составлен алгоритм для расчета, распределения температур в объеме на ЭВМ.

Проведенные на основании зависимости (4.28) оценки показывают, что для материалов оболочек твэлов, таких как графит, максимальная разность температуры на поверхности между точкой касания и точкой с максимальным локальным коэффициентом теплоотдачи не превышает 10% среднего температурного перепада в оболочке, что, по-видимому, не приведет к существенному изменению температурных напряжений в теплопроводной оболочке шарового графитового твэла.

Интенсивность внутрипорового конвективного теплообмена принято характеризовать объемным коэффициентом теплоотдачи Av (Вт/м3-К), потому что невозможно определить участвующую в теплообмене внутреннюю поверхность материала. Величина hv(T~ 0 (Вт/м3) определяет количество теплоты, переданное от пористой матрицы потоку (или обратно) в единицу времени в единице объема.

ская проводимость (Ао//о) велика по сравнению с коэффициентом теплоотдачи. Сама же форма нагревается с большей интенсивностью, так как ее термическая проводимость мала по сравнению с




Рекомендуем ознакомиться:
Коэффициенты постоянные
Коэффициенты прочности
Коэффициенты распределения
Качественного выполнения
Коэффициенты сопротивления
Коэффициенты торможения
Коэффициенты учитывающие
Коэффициенты уравнения
Коэффициентах армирования
Коэффициентах термического
Коэффициентами отражения
Коэффициентами распределения
Коэффициентами зависящими
Коэффициентам уравнения
Качественно изменяется
Меню:
Главная страница Термины
Популярное:
Где используются арматурные каркасы Суперпроект Sukhoi Superjet Что такое экология переработки нефти Особенности гидроабразивной резки твердых материалов Какие существуют горные машины Как появился КамАЗ Трактор Кировец К 700 Машиностроение - лидер промышленности Паровые котлы - рабочие лошадки тяжелой промышленности Редкоземельные металлы Какие стройматериалы производят из отходов промышленности Как осуществляется производство сварной сетки