Расчет - конвективный теплообмен
Cтраница 2
Объем продуктов сгорания в газовом тракте, работающем под разрежением, определяют с учетом нарастания избытка воздуха по тракту. Расчеты проводят для каждого газохода при среднем значении в нем коэффициента избытка воздуха, так как все расчеты конвективного теплообмена выполняют при средней скорости газового потока. Рост объема продуктов сгорания вызывает уменьшение их парциального давления. Это непосредственно сказывается на теплоотдаче излучением трехатомных газов и водяных паров. [16]
Объем продуктов сгорания определяют с учетом нарастания избытка воздуха по газовому тракту. Расчеты производят для каждого газохода при среднем значении в нем коэффициента избытка воздуха, так как все расчеты конвективного теплообмена выполняют при средней скорости газового потока. Рост объема продуктов сгорания вызывает уменьшение их парциального давления. Это непосредственно сказывается на теплоотдаче излучением трехатомных газов и водяных паров. [17]
 |
Безразмерные температура в центре, средняя температура и температура поверхности сферы для различных чисел Bi. [18] |
Для того чтобы упростить расчеты процессов нестационарной теплопроводности во всей области переменных ( 0 / сс; 0Bioo), можно применить метод, который хорошо опробован в расчете стационарного конвективного теплообмена в жидкостях, движущихся в каналах. В стационарных задачах этого типа обычно определяют коэффициент теплоотдачи, зависящий от расстояния, которое проходит жидкость, и от ее скорости. [19]
Основным неизвестным в этом уравнении является коэффициент теплоотдачи ак, в котором сконцентрирована вся сложность расчета конвективного теплообмена. Как уже отмечалось, ак зависит от очень многих факторов, что не позволяет дать общую формулу для его определения. Поэтому все расчеты конвективного теплообмена сводятся к нахождению величины як в каждом конкретном случае с помощью эмпирических и полуэмпирических зависимостей. [20]
У читателя настоящей книги предполагается подготовка в объеме обычных вузовских курсов прикладной термодинамики, гидромеханики и теплообмена. Знание основ теплопередачи обычно помогает ориентироваться в предмете и побуждает к его более углубленному изучению. Предполагаются, в частности, знакомство с эмпирическими методами расчета конвективного теплообмена ( с использованием коэффициента теплоотдачи) и наличие общего представления об основных физических принципах конвекции. [21]
В приведенных уравнениях и в последующих примерах не учитывается влияние теплообмена лучеиспусканием между поверхностью нагрева и нагреваемой или греющей средой. В то же время доля тепла, передаваемого лучеиспусканием, может представлять собой весьма существенную часть общего количества переданного тепла, например при теплопередаче в газовой среде. Этот способ теплопередачи будет рассмотрен в дальнейших главах и приведенные примеры расчетов конвективного теплообмена будут дополнены расчетами теплообмена лучеиспусканием. [22]
Инженерные приложения конвективного тепло - и массообмена весьма разнообразны. Например, при расчете теплообменников задача сводится к определению тепловых потоков, передаваемых от одного теплоносителя к другому через разделяющую стенку. Для вычисления температуры охлаждаемой потоком воздуха лопатки турбины или горловины сопла ракеты требуется провести расчет только конвективного теплообмена. Однако если лопатка или горловина сопла охлаждаются подачей жидкости через пористую стенку, то необходим также расчет массопереноса. Когда для защиты поверхности от высокотемпературного газового потока используется испарение или выгорание самого материала стенки ( абляция), перед нами другая комбинация процессов конвективного тепло - и массопереноса. Аэродинамический нагрев скоростных самолетов также определяется процессом конвективного теплообмена. Если развивающиеся при этом температуры столь высоки, что газ диссоциирует, возникают градиенты концентрации, и процесс теплообмена осложняется массопереносом. Действие пращевого психрометра тоже основано на комбинации процессов тепло - и массопереноса. Горение летучих топлив в воздухе представляет собой процесс тепло - и массообмена с химическими реакциями в зоне переноса. [23]
Главная проблема, которая возникает при решении инженерных задач теплопередачи, состоит в том, что приходится рассматривать сочетание двух или трех основных видов теплообмена. Например, при расчетах теплового потока от зданий принимают, что тепло, теряемое через конструкционные элементы здания, передается от внутренних поверхностей стек конвекцией и излучением. Тепло, передаваемое через различные элементы стенной панели, проходит воздушные прослойки посредством конвекции и излучения и затем рассеивается с внешней поверхности стены в окружающее пространство. Расчет конвективного теплообмена довольно сложен из-за необходимости рассмотрения условий движения воздушного потока около поверхности. [24]
Уравнение для турбулентной вязкости использовано для исследования развитого течения проводящей жидкости в продольном магнитном поле. Проведен анализ решения этого уравнения в области перехода от ламинарного режима течения к турбулентному. Изучено влияние магнитного поля на локальные и интегральные характеристики течения. Выполнен расчет конвективного теплообмена для течения жидкого металла при постоянном тепловом потоке в стенку. Показано, что расчетные данные хорошо согласуются с результатами экспериментов в широком диапазоне изменения определяющих параметров. [25]
В отличие от обтекания плиты неограниченным потоком с неизменной скоростью & УСО, при течении жидкости в каналах скоростное поле формируется по мере перемещения жидкости от начального сечения канала. При этом на формировании скоростного поля сказывается теплообмен, который неизбежно влияет на силу трения потока в пристенном слое. Длина участка канала, на котором стабилизируется скоростное поле в поперечном сечении потока, измеряется десятками и доходит до 100 поперечных размеров канала. Поэтому в расчете конвективного теплообмена в трубах наряду со средними значениями коэффициента теплоотдачи важно знать и локальные его величины. [26]
Рейнольдса Гидродинамическая теория теплообмена, в которой было установлено единство процесса переноса тепла и количества движения, оказала существенное влияние на последующую разработку теории и методов расчета конвективного теплообмена. [27]
Страницы: 1 2