Cтраница 3
Естественная конвекция происходит вследствие движений жидкости ( газа), вызванных изменениями ее плотности. Следовательно, например, при контакте воздуха со стенками аппарата ( рис. IV - 23) он нагревается и под действием естественной тяги поднимается вверх, уступая место новым порциям холодного воздуха. Очевидно, механизм естественной конвекции будет различным для вертикальных стенок и горизонтальных, повернутых вверх или вниз. [31]
Естественная конвекция возможна лишь тогда, когда плотность кислотного раствора возрастает снизу вверх. Это существенно ограничивает гравитационное перемешивание кислотного раствора. Гравитационные условия растворения больше соответствуют кислотной ванне под давлением. [32]
Естественная конвекция характерна тем, что она вызывается и поддерживается не искусственным путем, а возникает сама, под воздействием разности температур и обусловленной этим разности плотности в жидкостях и газах. Если поместить, например, в воздушное пространство с постоянной температурой нагревательный элемент, то наступает теплообмен между элементом и окружающим воздухом. Частицы воздуха, находящиеся вблизи элемента, нагреваются, и удельный вес их уменьшается, вследствие чего они поднимаются. На их место приходят новые, более холодные частицы, которые нагреваются и, в свою очередь, поднимаются. Таким образом, подъемная сила создается за счет вытеснения нагретого воздуха более тяжелым холодным воздухом. [33]
Естественная конвекция носит всегда явно выраженный ламинарный характер. Однако, если поверхность нагрева имеет большую высоту, то поток нагретой жидкости или газа по мере удаления от нижней грани перестает быть спокойным и может стать турбулентным; в некоторых случаях он может даже отделиться от стенки. Поэтому коэффициент теплоотдачи а не является постоянным на всем протяжении вертикальной плиты или трубки ( фиг. На нижней границе величина коэффициента теплоотдачи велика, по мере подъема по стенке а постепенно уменьшается, так как увеличивается толщина ламинарно перемещающегося вдоль стенки потока жидкости. Если ( пограничный слой становится турбулентным, то указанный коэффициент вновь повышается. [34]
Естественная конвекция происходит вследствие движений жидкости ( газа), вызванных изменениями ее плотности. Следовательно, например, при контакте воздуха со стенками аппарата ( рис. IV-23) он нагревается и под действием естественной тяги поднимается вверх, уступая место новым порциям холодного воздуха. Очевидно, механизм естественной конвекции будет различным для вертикальных стенок и горизонтальных, повернутых вверх или вниз. [35]
Естественная конвекция в сильной мере зависит от геометрической конфигурации ячейки. Конвекция не может развиваться в тонких слоях жидкости ( например, в узких межэлектродных зазорах) или в тонких капиллярных трубках. Скорость естественной конвекции и связанная с ней толщина диффузионного слоя зависят от многочисленных факторов и не могут быть рассчитаны в общем виде. Очень грубая оценка показывает, что толщина диффузионного слоя в разных условиях может колебаться в пределах 100 - 500 мкм. [36]
Естественная конвекция в замкнутых и незамкнутых полостях характерна для многих технических приложений. Так, в строительном деле изоляцией часто служат просто воздушные промежутки ( полости) в многослойных панелях. При этом процесс переноса тепла сводится к естественной конвекции в полостях, заполненных либо обычной жидкостью, либо насыщенным жидкостью пористым материалом. Необходимость снижения тепловых потерь в солнечных коллекторах также требует учета естественной конвекции между горячим поглотителем солнечной энергии и пропускающим ее прозрачным покрытием, а также между покрытиями ( если их несколько), используемыми для изоляции. При этом для уменьшения потерь могут использоваться также сотовые структуры. [37]
Естественная конвекция в вертикальных полостях исследовалась также и для случая насыщенных жидкостью пористых сред ( см. разд. Во всех этих публикациях получены результаты, близкие к тем, которые обсуждались выше. [38]
Естественная конвекция раствора возникает только тогда, когда изменение плотности происходит в поле тяжести и притом когда градиент плотности направлен перпендикулярно к полю тяжести или так, что плотность возрастает снизу вверх. [39]
![]() |
Угар кокса в зависимости от температуры его нагрева. [40] |
Естественная конвекция газов возникает из-за наличия температурного градиента по высоте слоя. Роль конвекции в осуществлении передачи тепла через кокс невелика, но она сильно увеличивается в случае продувки через слой кокса газа. Поэтому при промышленном оформлении процесса нагрева кокса через стенку предложение [138] о подаче газа в слой кокса для интенсификации сбес-серивания является полезным и с точки зрения улучшения теплопередачи. Контактная теплопроводность, как показали исследования различных авторов, также не оказывает значительного влияния на коэффициент теплопередачи. [41]
![]() |
Распределение температуры и скоростей в плоской свободной струе. По измерениям Рай-кардта. Кривая ( I соответствует формуле Wumax ехр ( - т ] 2 / 2. Кривая ( 2 - первой. [42] |
Естественную конвекцию, возникающую исключительно вследствие подъемной силы нагретых частиц, исследовал В. [43]
Естественной конвекцией будем называть такой перенос, при котором перемещение жидкостных и газообразных частиц, несущих тепло, вызывается только действием разности плотностей среды, возникающей из-за наличия разности температур. Когда перемещение частиц жидкости и газа, переносящих тепло, происходит не под воздействием разности плотностей, а в результате вынужденного движения ( например, вентилятором), конвекция называется вынужденной. [44]
Естественной конвекцией обычно называют течение, которое оубсловлено исключительно градиентом плотности, созданным разностью температур. Такие течения наблюдаются как вблизи свободной поверхности, так и внутри движущейся жидкости. [45]