Оглавление:
Коэффициенты конвективного теплообмена
- В большинстве промышленных процессов теплопередача жидкостей связана с движением той или иной формы жидкости, поэтому она происходит не только в теплопроводности, но и в теплопередаче. Передача тепла, которая происходит одновременно из-за теплопроводности и движения жидкости, называется принудительной конвекцией, когда она происходит главным образом из-за падения давления, вызванного насосом или вентилятором, и называется естественной конвекцией, когда она происходит из-за разницы плотностей, связанной только с температурным полем. Как в принудительной, так и в естественной конвекции движение жидкости может быть описано гидродинамическим методом. equations.
Низкие скорости, ламинарная подача пропускают повсеместно в system. At высокая скорость, она обычно ламинарна вблизи нагретой поверхности и, как полагают, становится турбулентной на некотором расстоянии от поверхности. wee. In естественная конвекция, скорость жидкости обычно ниже, чем при принудительной конвекции, но неверно думать, что естественная конвекция вызывает только ламинарное течение. При превышении критического числа Рейнольдса конкретной системы возникает турбулентность. Все задачи конвективного теплообмена могут быть сформулированы с использованием дифференциальных уравнений для массы, импульса и энергии.
Любое снижение температуры без произведения работы ведет к повышению энтропии, а это означает нежелательную потерю механической энергии. Людмила Фирмаль
Однако интегрирование этой системы нелинейных уравнений в частных производных сопровождается математическими трудностями, такими как аналитические решения 1 согласно принятой в СССР терминологии, в теплотехнике используются следующие понятия: Теплопередача-процесс теплопередачи; Теплопередача — теплопередача между поверхностью твердого тела и контактирующей с ним средой-газом, паром или жидкостью; количественной характеристикой процесса является коэффициент теплопередачи А. Теплопередача-передача тепла от одной среды к другой, через разделяющие их стенки. Процесс количественно определяется коэффициентом теплопередачи k (Примечание, ed), который присутствует только в самых простых случаях.
Численное решение этих уравнений часто позволяет использовать высокоскоростные электронные вычислительные машины. Но даже этот мощный инструмент позволял решать лишь относительно простые задачи. 23. 1.Развитие температурного пограничного слоя на плоской пластине. а-граница температурного пограничного слоя. Б-плоская пластина. y, расстояние вдоль нормали пластины 23. 2.Температурный профиль пограничного слоя разработан на плоской пластине. 1.
- Одной из простейших задач при рассмотрении анализа является задача теплообмена между жидкостью и пластиной, когда жидкость движется параллельно пластине, как показано на рисунке. 23. 1. Жидкость становится постоянной температурой^ o»при приближении к пластине, а пластина становится постоянной температурой на 1л. ближе к пластине, с учетом дальнейшего Жидкость охлаждается, и область, где температура жидкости находится между 10, называется температурным пограничным слоем x. при определенных условиях границы этой области совпадают с границами скоростного пограничного слоя. Дополнительные сведения об этой проблеме см. В разделе.
Жидкость движется вдоль пластины и расстояние от передней кромки увеличивается, толщина температурного пограничного слоя увеличивается. Температурный профиль также изменяется в поперечном сечении, перпендикулярном пластине. Некоторые из этих профилей показаны на рисунке. 23. 2.От их внешнего вида зависит Граница пограничного температурного слоя и граница гидродинамического пограничного слоя условны и определяются по согласованию. (Примечание, пер.)Как от тепловых свойств жидкости, так и от состояния ее утечки. Однако, независимо от этих факторов, общая форма температурного пограничного слоя на плоской пластине показана на рисунке 2. 23.1. Температурный предел 23.
Согласно второму закону термодинамики, чем выше температура теплоносителя, тем большую часть данного количества тепла можно использовать для производства полезной работы. Людмила Фирмаль
Развитие температурного пограничного слоя потока в трубе. 23. 4. Температурный профиль у входа в трубу. Еще одним важным случаем является теплообмен между стенками трубы и протекающей в ней жидкостью. Если жидкость поступает при постоянной температуре r0 и стенка трубы находится при несколько более низкой температуре*», то развитие температурного пограничного слоя происходит так, как показано на рисунке. 23. 3.Удаляясь от входа в трубу, пограничный слой утолщается и в конечном итоге замыкается на оси трубы. Расстояние от входа до трубы называется длиной участка входа температуры. После этого момента распределение температуры становится более равномерным.
Если труба достаточно длинная, то устанавливается равномерное распределение в соответствии с температурой. 23.4. Как упоминалось ранее, температурный профиль конкретного сечения потока зависит от профиля скорости. Это влияние отражается в уравнении энергии(10.Существование терминов (и). 11 мая. Однако не так очевидно, что распределение температуры влияет на скорость distribution. In фактически, уравнение Навье-Стокса явно не включает температуру. Однако он содержит термины, зависящие от температуры, особенно те, которые содержат viscosity. As в результате профиль скорости изотермической системы может существенно отличаться от профиля скорости системы, в которой происходит теплообмен.
При решении уравнений импульса и энергии в неизотермической системе значение скорости, конечно, должно быть получено из этого неизотермического распределения. Излишне говорить, что эту дополнительную сложность часто приходится игнорировать, чтобы получить решение. Если вязкость жидкости во многом зависит от температуры, то такое упрощение может привести к серьезным ошибкам. Обычно температурный градиент находится ближе всего к стене, которая является только областью с наибольшим градиентом скорости.
Смотрите также:
| Аналоговые методы | Коэффициенты теплоотдачи |
| Конвективная теплоотдача при поперечном обтекании цилиндра | Пределы значений коэффициентов теплоотдачи |
