Прохождение - тепло
Cтраница 4
Основным механизмом передачи тепла в испарителе и конденсаторе тепловой трубы является теплопроводность с испарением и конденсацией. Теории теплопроводности с испарением и конденсацией были описаны в предыдущей главе. Прохождение тепла через насыщенный жидкостью фитиль сопровождается возникновением радиального градиента температур в жидкости. В зоне испарения температура жидкости на границе раздела труба - фитиль больше, чем температура жидкости на границе раздела фитиль - пар на величину, зависящую не только от свойств жидкости и фитиля, но и от плотности теплового потока. В двухфазной системе давление жидкости в испарителе равно давлению насыщения при температуре межфазной границы жидкость - пар минус капиллярное давление на межфазной границе. Из этого сле-дет, что давление насыщения пара при температуре границы раздела фитиль - труба превышает давление жидкости в этой же точке. Так как разность давлений возрастает с увеличением радиального теплового потока, в испарителе тепловой трубы и в фитиле испарителя может начаться образование паровых пузырьков. Образование в структуре фитиля паровых пузырьков является нежелательным, потому что они могут привести к возникновению перегретых участков и препятствовать циркуляции жидкости. Таким образом, существует ограничение теплового потока, связанное с парообразованием в тепловой трубе, и это ограничение названо ограничением по кипению. Существует разница между ограничением по кипению и другими ограничениями. А именно, ограничение по кипению накладывается на плотность радиального теплового потока, в то время как остальные ограничения - на осевой тепловой поток. Тем не менее, если геометрия испарителя и поверхностное распределение теплового потока в испарителе постоянны, то плотность радиального потока прямо пропорциональна осевому тепловому потоку. Кроме того, следует отметить, что образование паровых пузырьков ограничено только зоной испарения тепловой трубы, так как жидкость в конденсаторе переохлаждена до температуры меньшей, чем температура насыщения, соответствующая давлению жидкости в данной точке. Поэтому для зоны конденсации на плотность радиального теплового потока не накладывается никаких ограничений. Анализ ограничений по кипению затрагивает теорию пузырькового кипения. Пузырьковое кипение включает два независимых процесса: 1) формирование пузырьков ( зародышеобразование); 2) последующий рост ( и движение пузырьков. Представим себе сферический паровой пузырь вблизи границы раздела труба - фитиль. [46]
 |
Сравнительные характеристики теплоносителей. [47] |
При проведении вулканизации в прессах тепло передается изделию от нагретых плит пресса или вулканизационных форм. В начальный период прессования заготовки изделия, обычно отличающейся по размерам и конфигурации от гнезда пресс-формы, между поверхностью формуемого изделия и стенками пресс-формы ( греющими поверхностями) может находиться воздух, вытесняемый заготовкой изделия по мере заполнения ею пресс-формы. Воздух препятствует прохождению тепла, однако продолжительность прессования мала по сравнению с общей продолжительностью цикла вулканизации. Поэтому переменное тепловое сопротивление воздуха в контакте изделия с пресс-формой в начальный период вулканизации не учитывается при расчете температурных полей в вулканизуемом изделии. [48]
В этом случае теплообмен между конденсирующимся водяным паром и паровоздушной средой имеет отличительную особенность: здесь имеется значительное падение температуры в оребрении как 3j счет термического сопротивления теплопроводности материала ребра, так и за счет конвекционной отдачи тепла от поверхностей ребра. Действительно, при прохождении тепла через твердое тело, аккумулирующее тепло, мы имеем дело с системой, в которой термическое сопротивление и теплоемкость распределяются по двум осям. Точное математическое описание такого рода систем крайне затруднительно. Задача упрощается, если предположить, что тепло распространяется лишь в одном направлении. [49]
Тепло может передаваться из одной части пространства в другую посредством теплопроводности, излучения и конвекции. Однако часто один вид передачи тепла преобладает над другими в такой мере, что их влиянием можно пренебречь. Например, можно считать, что прохождение тепла через стенки аппаратов происходит только путем теплопроводности. Теплопроводность преобладает также в процессах нагревания и охлаждения твердых тел. [50]
Например, повышение суммарной концентрации ПАВ может рассматриваться как увеличение площади поперечного сечения конца стержня N; другими словами, при этом происходит увеличение концентрации мицелл, но концентрация мономера остается постоянной на уровне ККМ. В этом случае достижение псевдоравновесия должно происходить быстрее благодаря увеличению площади поперечного сечения конца стержня N. Влияние концентрации на время медленной релаксации совершенно иное, поскольку повышение концентрации соответствует удлинению периода прохождения тепла через среднюю часть стержня до достижения равновесия вследствие повышения теплоемкости конца N. И в самом деле, наблюдается увеличение времени медленной релаксации тг при повышении концентрации ПАВ. [51]
Однако часто приходится иметь дело с нагреванием или охлаждением потока. В этом случае температура не является постоянной по всему поперечному сечению его, потому что для прохождения тепла в потоке должен существовать некоторый перепад температур. В результате непостоянства температуры вязкость жидкости изменяется и распределение скоростей в трубопроводе принимает иной характер, нежели при изотермическом течении. [52]
Вследствие высокой вязкости двуокиси кремния в момент плавления кремнеземных волокон при температуре выше 1649 С SiO2 не уносится газовым потоком. Кроме того, в результате испарения расплавленного рефразила поверхность охлаждается и замедляется эрозия. Поскольку эта пластмасса обладает высокими термоизоляционными свойствами, прохождение тепла и скорость плавления замедляются. [53]
 |
Кривые нагревания и охлаждения при вулканизации шины высокой проходимости размером 16 00 - 24. [54] |
Первая кривая показывает изменение температуры на поверхности протектора, соприкасающейся с формой. Некоторая неровность этой кривой, вероятно, связана с недостатками работы измерительного устройства. Тем не менее средняя температура поверхности в течение вулканизации близка к 127 С. Третья кривая отражает изменение температуры при вулканизации на границе между варочной камерой и каркасом и показывает температуру после прохождения тепла через варочную камеру толщиной в месте замера 15 24 мм. Наибольший интерес представляет вторая кривая, показывающая изменение температуры при вулканизации в самом холодном месте шины. [55]
Принцип действия электропечей сопротивления схематически представляется следующим образом. Путем пропускания электрического тока через специальное омическое сопротивление ( проводник первого рода), представляющее собой металлическую проволоку или ленту, электроэнергия трансформируется в тепловую, в результате чего происходит повышение температуры проводника. Прохождение тепла от нагревателя к нагреваемому телу осуществляется согласно законам теплопередачи, а трансформация электроэнергии в нагревателе следует законам электротехники, и поэтому в расчетах электропечей сопротивления основными вопросами являются: 1) тепловое действие тока и 2) теплопередача. [56]
В действительности элементарные виды теплообмена не обособлены и в чистом виде встречаются редко. В большинстве случаев один вид теплообмена сопровождается другим. Например, обмен теплом между твердой поверхностью и жидкостью ( или газом) происходит путем теплопроводности и конвекции одновременно и называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. В паровых котлах в процессе переноса тепла от топочных газов к внешней поверхности кипятильных труб одновременно участвуют все три вида теплообмена - теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. От внешней поверхности кипятильных труб к внутренней через слой сажи, металлическую стенку и слой накипи тепло переносится путем теплопроводности. Наконец, от внутренней поверхности труб К-воде тепло переносится путем теплопроводности и конвекции. Следовательно, на отдельных этапах прохождения тепла элементарные виды теплообмена могут находиться в самом различном сочетании. В практических расчетах такие сложные процессы иногда целесообразно рассматривать как одно целое. Так, например, перенос тепла от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку называют процессом теплопередачи. В книге рассмотрены основные количественные и качественные закономерности протекания этих как элементарных, так и более сложных процессов. [57]
Страницы: 1 2 3 4