Совместное действие - конвекция
Cтраница 2
Во многих инженерных приложениях, связанных, например, с перспективными энергетическими установками - для ракет с ядерными двигателями, с полетами на больших скоростях, с возвращением на Землю космических аппаратов, приходится иметь дело со столь высокими температурами, что теплообмен излучением начинает играть важную роль. Совместное действие конвекции и излучения в случае поглощающей, излучающей и рассеивающей среды будет рассмотрено в гл. [16]
Зачастую количество тепла, передаваемого аэродромным покрытиям конвекцией, соизмеримо с количеством тепла, передаваемого излучением. Интерес представляют случаи совместного действия конвекции и излучения. [17]
В отличие от коэффициента теплопроводности X коэффициент теплоотдачи а не является физической постоянной, характерной для того или иного вещества. В общем случае он отражает совместное действие конвекции и излучения и потому зависит от очень многих факторов. Достаточно сказать, что одна только конвективная часть а определяется геометрической формой и размерами тела, физическими свойствами омывающей его среды, направлением и скоростью омывания, температурными условиями и другими деталями явления. Поэтому простота закона [ формулу ( 1 - 14) иногда называют законом Ньютона ] обманчива; вся сложность вопроса о теплообмене между телом и окружающей средой сосредоточивается на методе определения величины д при конкретных условиях задачи. На первых порах эта сложность не могла быть в должной степени вскрыта, в связи с чем долгое время величину а неудачно понимали как коэффициент внешней теплопроводности по аналогии с X - коэффициентом внутренней теплопроводности. В действительности такой аналогии не существует. [18]
В отличие от коэффициента теплопроводности К коэффициент теплоотдачи а не является физической постоянной, характерной для того или иного вещества. В общем случае он отражает совместное действие конвекции и излучения и потому зависит от очень многих факторов. Достаточно сказать, что одна только конвективная часть а определяется геометрической формой и размерами тела, физическими свойствами омывающей его среды, направлением и скоростью омывания, температурными условиями и другими деталями явления. Поэтому простота закона [ формулу ( 1 - 12) иногда называют законом Ньютона ] обманчива; вся сложность вопроса о теплообмене между телом и окружающей средой сосредоточивается на методе определения величины а при конкретных условиях задачи. На первых порах эта сложность не могла быть в должной степени вскрытой, в связи с чем долгое время величину а неудачно понимали как коэффициент внешней теплопроводности по аналогии с А, - коэффициентом внутренней теплопроводности. В действительности такой аналогии не существует. [19]
Перенос в любом поперечном сечении осуществляется соответственно теплопроводностью, либо диффузией. Профиль же, определяемый формулой (15.18), создается совместным действием продольной конвекции и поперечной теплопроводности или диффузии. Поэтому при расчете поперечного переноса в ламинарном потоке следует учитывать влияние как молекулярных, так и конвективных явлений. [20]
Необходимо определить, какой удельный тепловой поток должен установиться при этих условиях в стенке под действием превышения температуры в. Мы уже знаем, что теплоотдача вообще осуществляется благодаря совместному действию конвекции и теплоизлучения. [21]
Из рис. 13.8, 6 следует, что вклад теплового излучения в процесс отвода теплоты оказывается существенным при высоких температурах стержня. Например, при Тст 2000 К температура стержня в сечении х 0 2 м при охлаждении конвекцией равна Г 830 К, при совместном действии конвекции и теплового излучения Г 470 К, а при Гсг1000 К соответственно 430 и 350 К. [22]
Из рис. 33.10 следует, что вклад теплового излучения в процесс отвода теплоты оказывается существенным при высоких температурах стержня. Например, при Тст 2000 К температура стержня в сечении х 0 2 м при охлаждении конвекцией равна Г 871 1 К, при совместном действии конвекции и теплового излучения Г 466 1 К, а при Т СТ 1000К соответственно 436 7 и 353 8 К. [23]
При этом относительно крупные частицы жидкости или газа, перемещаясь из области низкой температуры в область высокой температуры или наоборот, являются носителями теплоты. Одновременно в жидкой среде осуществляется и перенос теплоты теплопроводностью, ибо в жидкости имеется однородное поле температуры и существует, следовательно, градиент температуры. Теплообмен, обусловленный совместным действием конвекции и теплопроводности, называется конвективным теплообменом. [24]
Он равен количеству теплоты, отдаваемой ( или получаемой) единицей площади поверхности тела в единицу времени при разности температур между поверхностью и окружающей средой 1 С. Граничное условие третьего рода применяется обычно на свободной поверхности тела. В этом случае а отражает совместное действие конвекции и излучения и поэтому зависит от многих факторов. [25]
В этой главе будет рассмотрено влияние теплового излучения на перенос тепла и распределение температуры в пограничном слое, образующемся при течении излучающей, поглощающей и рассеивающей жидкости. При высоких температурах тепловое излучение изменяет профиль температуры в пограничном слое, что в свою очередь приводит к изменению величины теплового потока к стенке. В этом случае необходимо решать задачу о совместном действии конвекции и излучения. [26]
 |
Теплопередача через плоскую стенку. [27] |
Рассмотренные элементарные виды теплообмена ( теплопроводность, конвекция и тепловое излучение) на практике, как правило, протекают одновременно. Конвекция, например, всегда сопровождается теплопроводностью; излучение часто сопровождается конвекцией. Сочетание различных видов теплообмена может быть весьма разнообразным и роль их в общем процессе неодинакова. Процесс теплообмена между стенкой и омывающим ее газом является типичным примером сложного теплообмена - совместного действия конвекции, теплопроводности и теплового излучения. [28]
Страницы: 1 2