ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоперенос в условиях естественной конвекции из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" Пограничный слой при естественной конвекции возникает при движении среды, вызванном разностью ее плотностей у теплопередающей поверхности и на удалении от нее. Эта разность плотностей в условиях теплопереноса обусловлена прогревом (либо охлаждением) пристеночных слоев среды и их термическим расишрением — понижением плотности (либо, наоборот, ее повьппением). Схема движения среды (газа, жидкости) у поверхности представлена на рис. 6.1,а. В окрестности поверхности (пусть у нее высокая температура 0) образуется нагретый слой среды, более легкой, нежели в отдалении от поверхности, где температура / 0. Средняя температура прогретого слоя может бьггь приближенно принята равной / = (0 + 0/2, температура холодных слоев — Г. В результате легкие слои около горячей поверхности поднимаются вверх (в конечном счете они уходят от поверхности) на некотором удалении от поверхности холодные и более тяжелые слои среды опускаются вниз, замещая в нижних зонах поверхности нагревающиеся восходящие слои. Возникает тяга (она особо выражена в топочных трубах), ее величина определяет интенсивность движения среды около поверхности (в частности, модельную толщину пограничной пленю ). На рис. 6.7,5 показана естественная циркуляция, возникающая при нагревании и (или) охлаждении среды в замкнутом контуре. [c.492] Конкретные значения сц и п приводятся в литературе в зависимости от значения произведения Сг-Рг. В частности, для ламинарного режима (Сг Рг = 5-102 2-10 ) величина со = 0,54 п = = 1/4 для турбулентного (Сг-Рг = 2-10 - М0 ) величина Со = 0,135, п = 1/3. Отсюда ясно, что при турбулентном режиме влияние линейного размера I на коэффициент теплоотдачи а вырождается, так как I входит одновременно в Ки (в первой степени) и в Ог (в третьей степени). Дело в том, что при турбулентном режиме длина пути восходящего вихря /о около поверхности (цо его отрыва) чаще всего существенно меньше протяженности поверхности / (т.е. Н или В), так что / не может оказывать влияния на интенсивность теплообмена. [c.494] Концепция пропускной способности в условиях естественной конвекции теряет определенность, поскольку в выражениях типа (6.18) коэффициент теплоотдачи а зависит от Ог, а значит и от температурного напора М— нарушается линейность 0 и Ы. [c.494] Такие ситуации обычно возникают при ламинарном режиме течения теплоносителя, так как при турбулентном естественная конвекция, как правило, подавлена вынужденною — вклад последней доминирует. [c.494] За пределами рассмотрения остались особенности естественной конвекции в стесненных условиях (т.е. в ограниченном пространстве в щелях, трубах, узких каналах). Строго говоря, естественная конвекция здесь уже не является свободной. Эти вопросы детально анализируются в теплотехнической литературе и некоторых учебниках. [c.494] Вернуться к основной статье