На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Вынужденная конвекция

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Вынужденная конвекция. Процесс теплоотдачи от потока к стенке, или от стенки к потоку, в условиях вынужденной конвекции сводится к прохождению теплоты теплопроводностью через пограничный слой. Так как в пограничном слое исключается возможность радиальных переносов теплоты, то единственный путь передачи теплоты от слоя к слою — теплопроводность. Расчетное уравнение в этом случае принимает вид:[297, С.93]

Теплопередача конвекцией предполагает наличие (перемещающегося вещества, следовательно, она возможна только между телом и текучим веществом. Под текучим веществом следует понимать жидкость, газы и пары. При нагреве твердого и текучего вещества происходит обмен тепла между более нагретыми, т. е. бы-стродвижущимися молекулами, и более холодными. Как в твердом теле, так и в текучем веществе передача тепла производится теплопроводностью. Однако это явление в текучем веществе протекает значительно более интенсивно благодаря тому, что частицы вещества в данном случае являются свободно движущимися. Слои текучего вещества, которые прилегают непосредственно к нагретому твердому телу, нагреваются, благодаря чему они становятся более легкими. Нагретые частицы начинают двигаться, подымаются и не только освобождают место у поверхности твердого тела новым, более холодным частицам, но и переносят с собой тепло в более холодные слои текучего вещества и там его передают дальше. При этом безразлично, происходит ли движение текучего вещества у поверхности нагрева в результате разности температур и, следовательно, удельных весов жидкости (естественная конвекция) или в результате искусственно вызванного и поддерживаемого фактора (искусственная или вынужденная конвекция). Вполне очевидно, что указанные рассуждения применимы как для процесса нагрева, так и для процесса охлаждения. Оба случая имеют одинаковое техническое значение; в обоих случаях закономерности конвективного теплообмена оказывают решающее влияние на механизм теплопередачи. Не зная их, нельзя рассчитать количество передаваемого тепла.[445, С.28]

С. Вынужденная конвекция. Пассивше методы. Данное обсуждение ограничено процессами интенсификации теплообмена внутри труб, которые имеют в основном круглое поперечное сечение. Соответствующая информация по внешним течениям, направленным перпендикулярно или параллельно трубам, приводится в § 2.5.3 и 2.8.4.[452, С.323]

Естественная и особенно вынужденная конвекция представляет собой гораздо более действенные механизмы переноса массы, а стало быть, и тепла в жидкости. Уравнение, описывающее перенос массы mi совместно молекулярной диффузией и конвекцией в направлении у, определяется выражением:[385, С.37]

Если естественная конвекция есть результат различия плотностей жидкости в различных местах ее объема, то вынужденная конвекция — работа подведенной извне электрической или механической энергии (электромагнитное перемешивание и барботаж жидкости путем пропускания через нее газовой фазы). Возникающее при этом в объеме жидкости скорости приводят к выравниванию состава и температуры по объему. Даже при небольших затратах энергии, подведенной извне, перенос тепла в жидкости настолько интенсивен, что жидкое тело становится тонким телом. Газовая фаза может возникнуть и в самой жидкости, как это имеет место в сталеплавильной ванне. В данных случаях происходит интенсивный перенос тепла в условиях, когда практически отсутствует температурный прадиент. Говорить здесь об условных коэффициентах теплопроводности и передачи тепла конвекцией (неосновательно, поскольку эти понятия теряют реальный смысл в .отсутствие (градиента температур.[385, С.37]

Вынужденная конвекция может и не сопровождаться теплообменом (изотермическое течение), в атом случае осуществляется конвективный перенос только массы.[299, С.40]

При свободном движении жидкости, когда вынужденная конвекция отсутствует, вместо критерия Рейнольдса в критериальное уравнение теплоотдачи необходимо ввести критерий Грасгофа. Отсюда получаем[290, С.424]

Характер и влияние вида -конвективного теплообмена (естественная или вынужденная конвекция) на его интенсивность показаны в разделе 5.2.[299, С.43]

Вынужденной конвекцией называется движение жидкости, вызванное действием внешних поверхностных сил, создаваемых работой насосов, компрессоров и т. д. В отличие от свободной вынужденная конвекция может и не сопровождаться теплообменом (изотермическое течение); в этом случае осуществляется конвективный перенос массы. Вынужденная конвекция в общем случае может сопровождаться и свободной конвекцией. Доля в переносе теплоты свободной конвекцией тем больше, чем больше разница температур отдельных частей среды и чем меньше скорость вынужденного движения.[298, С.194]

Уравнение (25) определяет границу между пузырьковым кипением насыщенной жидкости и областью двухфазной вынужденной конвекции (см. рис. 4). Как и для случая пузырькового кипения с недогревом, эта зависимость имеет смысл только при наличии полного диапазона размеров «активных» впадин на поверхности нагрева. По аналогии с областью с недогревом имеется переходная зона, подобная неразвитому кипению, между областями полностью развитого пузырькового кипения насыщенной жидкости и двухфазной вынужденной конвекции. В этой переходной зоне существенны вынужденная конвекция и пузырьковое кипение.[452, С.384]

Для решения можно применить простую релаксационную схему; тем не менее сходимость результата не гарантируется, однако в данном примере такой проблемы не возникает. Согласно оценке hCii — 2,06 Вт/(м2-°С) и hc з=1,64 Вт/(м2-°С) для натриевого стекла толщиной 3 мм 6j, 2//d, 2=0,0034 Вт/(м2-°С)-1 — величина пренебрежимо малая. Используя эти значения, из (16) находим Q=405 Вт и Tj, T2 и Т3. Далее вернемся к исходным уравнениям для уточнения Те, h0, Лг>2_з, hc^ 2 и he, з и будем повторять эту процедуру до получения полной сходимости. Заметим, что в рассматриваемой задаче отсутствует внешняя вынужденная конвекция и Нет поступления наружного воздуха в комнату, отсюда такое малое значение Q-[452, С.512]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную