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: Увеличение теплоотдачи

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

Скачать полный текст

Увеличение теплоотдачи к потоку вследствие роста числа Рейнольдса смеси ReCM = pu>?)/(j,CM приводит к снижению Т„. Кроме того, возрастание скольжения фаз также усиливает динамическое и тепловое взаимодействие фаз и скорость испарения капель. В результате термическая неравновесность в условиях больших массовых скоростей может оказаться меньше, чем при малых массовых скоростях. Рост pw приводит к увеличению потока капель к стенке. С повышением массовой скорости даже мелкие капли приобретают достаточную кинетическую энергию, чтобы пробить интенсивную паровую завесу. Если капли и не достигают поверхности нагрева, испарение их в перегретом паре пристеночной зоны (более интенсивное, чем в ядре потока) дополнительно турбулизирует и охлаждает пристеночную область (особенно при значительных перегревах пара и низком паросодержании).[172, С.149]

Еще большее увеличение теплоотдачи получается при подаче пара в виде тонких струек, движущихся с большой скоростью. При ударе таких струек о стенку происходит разрушение пленки и разбрызгивание конденсата. По опытным данным [Л. 80], термическое сопротивление теплоотдачи при этом уменьшается в 3—10 раз. Последнее, конечно, в значительной мере зависит от диаметра струек, их количества, направления и скорости истечения. Имеются и другие средства интенсификации теплоотдачи. Однако эта задача в большинстве случаев не очень актуальна, так как при конденсации пара теплоотдача и так достаточно высока. Поэтому при проектировании конденсаторов большое внимание следует уделять профилактическим мерам против снижения теплоотдачи вследствие, например, наличия воздуха, неправильного отвода конденсата и подачи пара в аппарат, отложения на поверхности солей, масла и других загрязнений. Именно эти вбстоятельства могут оказаться причиной неудовлетворительной работы конденсаторов.[323, С.143]

Мероприятием, которое предназначено для того, чтобы увеличить теплоотдачу, является непосредственное разрушение ламинарной пленки турбулентностью; последняя может быть вызвана при помощи механических средств. Увеличение теплоотдачи при помощи создания турбулентности является, однако, экономичным только в известных пределах.[445, С.99]

Для поверхностей с треугольными и прямоугольными ребрами увеличение коэффициентов теплоотдачи достигается за счет малых значений гидравлических радиусов. Дополнительная перфорация поверхности обеспечивает некоторое увеличение теплоотдачи в результате перемешивания в районе отверстий. У поверхностей с волнообразными ребрами интенсифицируется теплоотдача вследствие возникновения вторичных течений в волнообразных каналах. Теплоотдача ребристых поверхностей из смещенных полос, с жалюзийными ребрами и со стерженьковыми ребрами увеличивается за счет многократного использования участка тепловой и гидродинамической стабилизации. Ребристые поверхности из смещенных полос позволяют увеличить коэффициенты теплоотдачи в 2 — 3 раза по сравнению с поверхностями с простыми прямоугольными или треугольными ребрами с такой же плотностью размещения ребер.[453, С.97]

Для плотного гравитационного слоя массовая скорость увеличивается за счет линейной скорости, поскольку концентрация его практически неизменна. Однако при превышении предельной скорости слоя наступает его разрыв и переход в режим падающего слоя. Здесь наблюдается как бы та же картина, что в кипящем слое, но применительно к другим условиям. Разнонаправленное влияние двух факторов — увеличение теплоотдачи за счет роста скорости и ее уменьшение за счет падения концентрации (плотности) потока — уравновешено в критической точке. Переход через критическое число Фруда (здесь — через оптимальную массовую скорость) в ряде случаев определяет превалирующее влияние второго фактора. В области потоков газовзвеси основным интенсифицирующим фактором является концентрация твердой фазы. На рис. 1-4 линия, характеризующая поток газовзвеси, построена для ип = const; следовательно, увеличение массовой скорости вызвано лишь ростом концентрации. При переходе в область флюидных потоков наблюдается второй максимум.[288, С.25]

Проведем сравнение поверхностей по эффективности теплообмена. Для упрощения задачи поправки на неизотермичность течения е« для сопоставляемых шероховатой и гладкой поверхностей примем одинаковыми. Тогда отношение сопряженных Re одноименных потоков находится по (6.4), а отношение критериев сопоставляемых поверхностей — по (6.6). Относительное увеличение сопротивления в шероховатом канале |ш/|г при некоторой скорости Wim находится по (6.12) — (6.14), причем ?г находится также при скорости Wim- Относительное увеличение теплоотдачи в шероховатом канале определяется по (6.10):[447, С.95]

Так как в промышленном оборудовании обычно трудно применять метод вибрации поверхностей, предлагается альтернативный метод с использованием вибрации жидкости вблизи нагреваемой поверхности. Генераторы, возбуждающие вибрации, характеризуются широким спектром — от прерывателей потока до пьезоэлектрических преобразователей и, таким образом, покрывают интервал частот от пульсаций в 1 Гц до ультразвука в 10е Гц. Довольно много исследований посвящено изучению воздействий акустических колебаний на теплоотдачу от горизонтальных цилиндров к газам. Увеличение средних коэффициентов теплоотдачи наблюдалось только при интенсивности колебаний свыше 140 дБ, которая намного выше интенсивности, безопасной для человеческого слуха. Обычно максимальное увеличение теплоотдачи достигало 100— 200%. При наличии подходящих конструкций ультразвукового преобразователя возможно на несколько сот процентов улучшить теплоотдачу от простых нагревателей, погруженных в жидкости. Обычно преобладающим механизмом интенсификации теплообмена в данном случае становится кавитация. В качестве примера можно привести работу [12], в которой изучалось влияние ультразвуковых вибраций на теплоотдачу к воде. Описанное максимальное увеличение коэффициента теплоотдачи составляло 500%, однако в дегазированной воде было отмечено очень маленькое улучшение процесса. В общем же при конструировании систем, передающих вибрации на большие поверхности, возникают значительные трудности.[452, С.323]

Ребра из смещенных полос обеспечивают увеличение теплоотдачи за счет многократного роста и разрушения ламинарного пограничного слоя. На рис. 1 показаны пограничный слой вдоль короткой полосы и последующее его разрушение за ребром в области между двумя полосами. Обычно длина полос равна 3,2 мм. Если Re вычислено по[453, С.101]

При волновом течении средняя во времени толщина пленки бср оказывается несколько меньшей, чем по уравнению Нуссельта (з) при том же расходе жидкости О. Однако увеличение теплоотдачи здесь определяется не столько уменьшением средней толщины пленки, сколько возрастанием средней тепловой проводимости (А./6)ср волнистой пленки. Это связано с тем, что в те моменты, когда действительная толщина пленки 6 меньше средней толщины 60р, тепловая проводимость К/6 возрастает более значительно, чем она уменьшается в моменты, когда б>бср. Поэтому в среднем величина (Я/б)ср увеличивается. В теоретическом исследовании [Л. 34] рассматривалось изотермическое стекание пленки жидкости по вертикальной поверхности с постоянным расходом. Показано, что в первом приближении -очертание поверхности пленки при волновом режиме имеет вид синусоиды, которая перемещается в направлении течения жидкости. Мгновенная толщина пленки б над любой фиксированной точкой поверхности стенки изменяется во времени i=tjtu (t0 — период прохождения волны) по периодическому закону:[323, С.135]

При волновом течении средняя во времени толщина пленки бср оказывается несколько меньшей, чем по уравнению Нуссельта (з) при том же расходе жидкости G. Однако увеличение теплоотдачи здесь определяется не столько уменьшением средней толщины пленки, сколько возрастанием средней тепловой проводимости (Я/б)ср волнистой пленки. Это связано с тем, что в те моменты, когда действительная толщина пленки б меньше средней толщины бср, тепловая проводимость Я/б возрастает более значительно, чем она уменьшается в моменты, когда б>6ср. Поэтому в среднем величина (Я/6)ср увеличивается. В теоретическом исследовании [34] рассматривалось изотермическое стекание пленки жидкости по вертикальной поверхности с постоянным расходом. Показано, что в первом приближении очертание поверхности пленки при волновом режиме имеет вид синусоиды, которая перемещается в направлении течения жидкости. Мгновенная толщина пленки б над любой фиксированной точкой поверхности стенки изменяется во времени т = t/tg (ta — период прохождения волны) по периодическому закону:[324, С.145]

Для вертикальных труб коэффициент теплоотдачи книзу уменьшается вследствие утолщения пленки. В этом случае среднее значение теплоотдачи можно увеличить путем установки по высоте трубы конденсатоотводных колпачков (рис. 4-34). Установка -таких колпачков через каждые 10 см на трубе высотой h = 3 м увеличивает среднее значение коэффициента теплоотдачи в 2—3 раза. Еще большее увеличение теплоотдачи получается при подаче пара в виде тонких струек, движущихся с большой скоростью. При ударе таких струек о стенку происходит разрушение пленки и разбрызгивание конденсата. По опытным данным [78] термическое сопротивление теплоотдачи при этом уменьшается в 3—10 раз. Последнее, конечно, в значительной мере зависит от диаметра струек, их количества, направления и скорости истечения. Имеются и другие средства интенсификации теплоотдачи. Однако эта задача в большинстве случаев не очень актуальна, так как при конденсации пара теплоотдача и так достаточно высока. Поэтому при проектировании конденсаторов большое внимание следует уделять профилактическим мерам против снижения теплоотдачи вследствие, например, наличия воздуха, неправильного отвода конденсата и подачи пара в аппарат, отложения на поверхности . солей, масла и других загрязнений. Именно эти обстоятельства могут оказаться причиной неудовлетворительной работы конденсаторов.[324, С.154]

... 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