ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоперенос и движение теплоносителя из "Теплопередача и теплообменники" По характеру ламинарного потока, в котором пути частичек параллельны, видно, что здесь нет конвекции в направлении стенок. Движение тепла к стенке может происходить только путем теплопроводности, однако с большим трудом. Перенос тепла (конвекция) все же наблюдается, но в направлении, параллельном стенке. Этот факт имеет известное значение для теплопередачи. Температурное поле будет оптимальным. Интенсивное движение тепла к стенке происходит в турбулентном потоке, ко и в этом случае оно встречает некоторые дополнительные сопротивления. Согласно теории пограничного слоя, предложенной Прандтлем и обоснованной математически, у стенки всегда есть слой, в котором теплоноситель имеет ламинарное движение. В пределах этого пограничного слоя скорости направлены параллельно стенке, постепенно уменьшаются, приближаясь к ней, и падают до нуля. Это явление сопутствует любому турбулентному потоку. [c.133] Таким образом, частички газа или жидкости из середины потока не ударяются непосредственно о стенку, а действ тот на пограничный слой и отдают ему свое тепло. Дальнейшая передача тепла стенке должна происходить путем теплопроводности. При этом пограничный слой представляет собой главное тепловое сопротивление. Большие же скорости теплоносителя вызывают как бы сдирание пограничных слоев, улучшая этим условия теплоотдачи. [c.133] Из изложенного видно(е что чистая конвекция тепла к стенке4 т. е. отдача тепла непосредственно стенке, в действительности не имеет места. Чистая конвекция, понятие о которой дано при систематике видов теплообмена, является, следовательно, лишь некоей идеальной моделью. В действительности движение тепла к стенке всегда будет более или менее сложным процессом. В наиболее эффективном случае — в сильно турбулентном потоке — пограничный слой становится очень тонким и транспорт тепла осуществляется главным образом путем конвекции. В случае другой крайности пограничный слой разрастается до заполнения всего сечения слоистой струей и конвекция сводится к одному направлению, параллельному стенке, принимающей тепло, которое влияет на передачу тепла стенке только формой температурного поля. В этом случае доминировать будет теплопроводность. [c.133] Все процессы передачи тепла потоком теплоносителя стенке в прямом и обратном направлении будем называть теплоотдачей. Термином конвекция будем пользоваться только для сокращения изложения в тех случаях, когда действительный процесс будет приближаться к идеальному. [c.134] Для описанного механизма передачи тепла следует найти соответствующие математические зависимости с целью определения коэффициента теплоотдачи. Путь от хаотического множества эмпирических формул к систематизации случаев теплоотдачи был долгим и тяжелым. Методы, которые применялись при этом, в общем можно разделить на две группы. Одни исследователи стремились к математическим обобщениям, другие анализировали сложный механизм процесса расчетным путем. [c.134] Вернуться к основной статье