Лепёшкин Гидравлика (1003560), страница 26
Текст из файла (страница 26)
В расчетах принимают: для олнгапомных п1зов Рг = 0,67, для двух- атомных Рг =. 0,72. Итак„на основании изложенного выше мо1кно рекомендовать так)чо послсдователыюсгь д~йс~~ий при расчете процессов конвектианого теплообмена. Дщ рассматргпщеыого процесса вычисляются критерии Рейнольлса Ве, Граспх)хг ()г и Пра1глтля Рг. По справоч1П1ку полбирасгсл формула для Опредсле1п1я числа Нуссельта )х)и н ~ы~~~~я~~ся его значени~. Д~л~~ определяются ПО формуле (10.9) численное значение козффнцие1гга теплоотдачн О и по (10.Ь) плотность теплового потока г), а затем лругне необходимыс параметры, ха(л1ктеризу1опгне процесс теплообмена.
10.5. Передача теплоты от одного теплоносителя к другому через плоскую стенку Рассмотрим теплообмен между двумя жидкостями-теплоноситслями, разделегп1ымн стенкой (рис. 105). В лох1 сл) ьте весь процесс ° бмена но р "1 р ть - с й нз рек этапОв. Первый этап — конвективный теплосбмен между жнл;костью, иыеккцей пос1ояннук1 температуру уеп и стенкой с температурой Т.,1. УслОйий этого тсплосбмена харак!Фризуются коэффициентом теплоотлачи п1 и опрелеляклся уравнением Ньютона (10.8): 132 Р1к. ! 05. Схема 11ереллчи ген зеты от одного жялхО1"О те1в1оиссителй к лругохе четгез 1иОску1О стенку Второй этап — передача теплоты через стенку за счет се теплоп(юводности. Плотность теплового потока определяется из уравнения (10.3): Гх1 х Ф = (Тгп' ~ап). Ь 'Третий этап — конвсктивный теплообмсн между поверхноспао стенки„нмсю1цей температуру 7 э, и 1порой жидкостью с температурой Тэ, Условия теплообмена характеризуются коэффициентом теплогпзв1чи От н определяются уравнением Ньютона (1О.Ь): с =~1(Т 1-Тт).
При расчете плотности теплового папжа с и температуры поверхностей стенки Т, н Т 1 прн теплоперелаче должны быть эг1- даны значения 111„ип Таи Т„„ь Х и Ь. Р~~~я полученьгую систему уравнений относительно с, получим уравнение теплоперелачи — — — =АОТ, Тю — Т„т 1 Ь 1 (10.10) — + — +в О1 Х Пт где л' = — — — — ксаффг1циеит тспло11ередачи; а Т:: ҄— Т,„— '1 Ь 1' ы ю и1 А ат темпе1лгтурный напор. Каждое из сла1земых в знаменателе формулы коэффициента теплопередачи назьпл1ется глерз1ическим сощюл1иалелисч.
Гели тер- О мическОе сопроти1гление стенки Ь/Х м4иО ПО сравнению с Остю1ь" нымн, то можно принять ГХ1О1 О~ *П1 ' 7„3'О1ла с учетом введенных обозначений тепловой поток при теп- лоперелаче через поверхность нлощпдью Ю Определяется по форгх МУЛЕ ф= йд~~. (10.11) Прн разработке различных машин н аппарата проектт1роанп1ки Обычно заинтересованы либо в интенсификации процесса тюв1огк- Рнс, 10.6. Способы оребрення трубы: е — хрттлме яаае$$$нь$ (ребра); З вЂ” яранеугельнне ребре рсдзчй» лйбо в рарможсййй этого процесса, т.с. и уьес$$Ы$$СН$$И тсп$$аиы" ппесрь рассмотрим» кз$» В$лгя$ат (х$Ж$нчгеьес вели'$ийы» дящие в $$!жиую часп ураинсния (! О.! Ц, йа те!новой поток.
Коэффициент теплопсрелачн К»яеиисйт в осношшм ат знзчеййй козффйцйейтои тсплоотлзчй О$ й аз» тзк кзк тсрь»ические сайра н ' Ок б и О (сс ец !! тепловой $$за$$яцни), ФО$$Ь»улы Лля Расчсш конвскт нного тсплоабмна п»$казывак$г, чта козффиписнт теплоотдичи а увеличивается с ростам скорости потока. $(о при вынужденном дшежс$$И$$ жидкости скорость можно увеличить толы»о за счет повышения мощностй йзсасз йлй коь$прсссор»з, обсспсчйиающсго Это двйжеййс.
Увеличение жс мОщнОсти этих устройств НОВь$шзст расходы нз эксплуатацию проектируемой машины. Полому возможность повышения интенсивности процесса теплоабмена за счет роста К вссглз требует пйатсльйого экойомй»!еского айзл$$и$. Количссгва передаваемой теплоты, квк видна из формулы (10.11), $$РО$$арциойальгеа поверхности нагрева Ю„т.е. паисрхности, через которую проходит тепловой латок, Поиерхнасп, Вос$$рйниьезкмцую или атлз$апгуаз теплоту» можнО увсличить, если сдсЛ$$ть на ее поверхности ребра (рис. 10.6). Для Этого нз поверхность т»»$ т'е$ т"„т»»й 7й2 Реее.
$0.7. Характер изменения темперпурм теп$$онасепсзе$$ прн $$РЯМСтОЧНОИ (З) Н $$Р»ПИ$Ют»е»НО$$ (6) СХСМах ОРШН$С$ЗЦНН НХ ЛЗНЖЕННЯ т1$убы можйа пла'пео й$$оьтеггь ($шй прйвзрйть к $$ей) круглые (см. рис. !0.6, и) нлй $$рямоу»т»ль$$ые (см. Рис. 10.6, б) пластины. интенсивность тсплоабмена можно изменять также за счет температурного капора О7: При выводе основного уравнения теплопсрелзчй (10.!0) прелполапшось„что температуры обменивающихся теплотой жйдкасгей Т„, и Т„з постоянны иа Всех та»$ках поверхности $$згре$$з.
Такое предположение может иметь места, на истре- »$»естся Она В тсх$$$$»$сских .",Л$дачзх ЛОВО$!ьна редко. В тсплООбмснйиках Одна жидкость Отдаст те!шоту, другая се НОлучает, и темпсра- тУРВ СРСД 7„, й Тз» и слсдоватсль$$О» и тех$ператУРНЫЙ нзпоР лт = Т $ - Т„» меняютси НО хОду движения жилкас$сй-тегшаееоси$ елен. Хлрзь ер $$$кага $$зьее$$ения опредс$$яс гся рзсхолаь$ те!и!анас!!телеге» их тсплаемкостями й изаймнь$м иаприилснйсм движения. На рнс. 10.7 $$окаж$$$ы две основные схемы движения теплоносителей. Если тсплоносгпсл$$ движутся относительна поверхности н»згреиз и одн!» Сзароегу» то схема !»изми»естся лрлмаелач$$$$6 (см, рис.
10.7, е$). Еслй Ойй д$3йжу$СЯ $Г»еистречУ ЛРУС Дру$у» та СХСМЗ НЗЗЫизлр $$ й(см. Ре . 10.7, 6). В первом случае при входе и тсплообмс$$ннк темпсригура горячего теплоносителя имеет $$вибальшсс значение, а халодного— и .)(з Одена ' б есн ка — аб Рс .С$ до '$сльнО, йзибальшаЯ !Х$знОсть температур д 7" .—. 7'„'$ — 7),'»$ пр$$ НРЯ- моточ$$ой схеме будет йи Входс в теплоабмсйййк» йзймсйыпзя д Т"' = Т„", — Т'; — на выходе из нега, В противоточйай схськ. Места йзибальшсй й йаймейыией Р$$зности температур ззрансс определить нельзя, ойи зависят от мно' преп .
В у»$е ор и «ц лв> гелей по $$роеивота»$най схеме $рсбусье»з$$ поверке!»х".и» нагрева, прй прачйх !$аийых услоийях, исеглз будет мсйыис, чем и $$рямгг$ОЧ$$ОЙ схеме. Кроме того, только при прозтгиогач$$ай схеме можно получить температуру нзгревзсмОЙ жидкости выше кОйсчнОЙ тем$$сратуры Охлздйвгпсг»$ся тсплОпасепеля. 16.б. Теоретические осноеы темюобазейи изпучейиееи ПОд Я$сеьеаа»енсе»аа$ из»$Учелиеае НОйимзстся ПСРС$$ас знс!Я'ии ПО- средством фотонов нли электромагнитных колсбиний (злектромаг- НИТНЫХ ВОЛН) Все тела непрс!$ЫВНО насылают В Окружзкяпес их $$растргейспю злскт!$ОХ$агй$$тиыс Волны Различной частОты (Различной Д$$$$$$$»$).
.Эта злскг!$Омзгннтнас изчучсннс ВОзникаег и рсзулшвтс тсп$$ОВО- го $$вижен$$я молекул и атомов тела и поэтому гизывается л$иирзм»н ииу»еелеееае. Ийтснсиийость теплового излучения резко уиели- чнвается с ростом температуры, в связи с чем теплообмсн !!му $С- нисм особенно ннп."нснвеп при высоких температурах.
Физическое действие злск$рома$нитноГО излуче$$НЯ $$В те!!В зависит от дл$$$$Ы волны излучения. Так, рензтеновскис лучи либо проходят сквозь тело„нс $$ю$зывая на него воздействия„либо йоннзируют молекулы тела. Если длина волн электромагнитного $$з$$учсния находится В диапазоне (8 10 '")...(8-!О' ) м, то такое изл) !ение, будучи поглощенным телом, преобразуется в анергйк! хаотич!.'скОГО тсплОВОГО движения молекул и п$$вышаст темпера" ту!!у тела. Имсн$!О такое излучснис называют тсплОВымн лучамй.
П)жйо, Опйако, помнйть, что $$злу$еннс Волн лк$6ой длины в какой-то мере Всегда превра!!ветел в тепловую энергию, а тепло- ВЫС Л»»ЧИ ОТЛИЧВЮП:Я ЛИШЬ ТСМ, ЧТО ЛЛЯ НИХ ЭТО $$РСВРВ$ЦСН$$С ВЫ- раж!.'ИО найболсс сильнО. 1(ОЛ$$чсство $$злучасмой энс!И ни повсрх$$ост!»ю тела в единицу мсни называепя $ютохп!Я $!»Ь$$члс$$аб! злсрел$! Ф, или»рчвсты»ч $$отглгозг, измеряемым в Ватзах (Вт). Пол излучательной способностью тела с„.„пониья$стся поток излучасмОЙ энерг$$$$ с сдйнйцы площади повсрхности тела.
Е$ли йзлу»$ательная спос06$$осп» рааиОмс!згю распределена по всей плО- щади б повсрхнос$Н тела, то е„„= Фь„/б, Втг'м$. Если тепловой луч на своем пути встречает какое-нибудь тело, то часп лучистой энерпщ Фьи проникает в это тело, а часгь О$ражается в окружакяцсе прост(х$н»стгю. Некоторая доля энергий, про. иикакапая в тело, превращается в тепловую энергию, а остальная проходит сквозь него. Итак, падающий на тело лучйсгь$й поток Ф„„может разделиться на три части: отраж~нную Ф,„, поглощен$$ую Ф, „и пропущенную Ф . Для количественной оценки каждой йз.!тих чаезсЙ а!юлят ш$сл)канис пойятйя. ОП$ошенне $$$!Я!же!!!!ой з$$ерп$$! Ф„к энсрп$й Ф,, падающей на повсрхиосзь тела, называкп тлрслгатс$$Ы$О$! слссоблогтью тела: л = Фь„/Ф„ Отнгииенйе поглощсщ$ОЙ знсрг$$$$ Ф„„„к пала!Ошей энергий Ф»! называют л$$е$$О$$$лл$С»$ы$$Я) глсссблосл$ььз тела' А =. Ф»»»»»л/Ф»ю.
Отноп$сн$$е энергии Ф, прошедшей сквозь тело, к падлкяцей эйсйгйй Фьй $!»Чзыв$и$п ЛРОЛ) скате;$ы$ОЙ гласса!!Ссай»ю тела: ОЛНОЙ йз кривых, приведенных на рис. 10.8, то получим суммар- НОС КОЛИЧССТВО Э$$СРГ$$$! См ИЗ- лучземой сдин$$цсй плОщалн абсолютно чсрнОГО тела в елиниву $$$$сыс$$И ВО всем диапазоне дл$$$! Волн 8 (от О до»в). В качестве примера на рис. 10.8 заштрихована плоив$ль пг$л кривой Р$$с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
