химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

рность теории подобия при изучении процессов теплообмена, следует все же помнить, что в основе наших выводов приняты допущения, которые не всегда оправдываются на практике. Мы считали потоки, участвующие в теплообмене, несжимаемыми, режимы течения сформировавшимися, а физические свойства постоянными. В действительности, как известно, газы сжимаемы, длина потока часто недостаточна для его гидравлической стабилизации, а физические свойства (р, с, к, ц) всегда зависят от температуры, причем характер этой зависимости различен у разных веществ. Следовательно, при больших перепадах давлений и температуры, а также при малых значениях lid, подобие процессов конвективного теплообмена становится лишь приближенным, и зависимости (ж), (и), (к) приходится дополнять другими параметрами.

3. КОЭФФИЦИЕНТЫ КОНВЕКТИВНОЙ ТЕПЛООТДАЧИ

Конвективная теплоотдача, как уже отмечалось, является результатом двух параллельно протекающих процессов переноса тепла: собственно теплопроводности и молярного теплообмена, обусловленного движением жидкости или газа (конвекция). В зависимости от свойств последних и характера их движения вклад каждого из двух процессов может быть различным, но при всех условиях интенсивность теплообмена, выражаемая коэффициентом теплоотдачи а, неразрывно связана с характером движения жидкости или газа. В связи с этим различают теплоотдачу при свободной (естественной) конвекции, при ламинарном и турбулентном режимах течения. При этом предполагается, что участвующие в теплообмене жидкости и газы не меняют своего агрегатного состояния (не испаряются и не конденсируются); теплоотдача, сопровождающаяся изменением агрегатного состояния жидкостей и газов, вследствие специфических особенностей будет рассмотрена отдельно.

Теоретическое определение коэффициента теплоотдачи о, как уже сказано выше, возможно для очень ограниченного числа простейших случаев. В инженерной практике пользуются расчетными

285

формулами, полученными путем обобщения многочисленных экспериментальных данных на основе теории подобия. В самом общем виде эти формулы выражают функциональную зависимость: Nu — f (Re, Рг, Gr, Г), где Г — безразмерный симплекс, равный отношению характерных геометрических размеров потока.

Члены этого выражения содержат физические константы жидкостей (газов), которые зависят от температуры последних, изменяющейся на практике в широких пределах. Для упрощения инженерных расчетов вводится так называемая определяющая температура гопр, по которой находятся все физические константы. Величина tonp не имеет универсального значения, а выбирается при построении расчетных формул по-разному исходя из лучшего их согласования с опытом. Чаще всего за определяющую принимают либо среднеарифметическую температуру потока жидкости (газа) (ж, либо среднюю температуру омываемой потоком поверхности стенки /с, либо среднеарифметическую гж0 из величин tx и /с. При дальнейшей записи рекомендуемых расчетных формул определяющая температура будет в необходимых случаях отмечена индексами «ж», «с», и «же» при критериях Рг и Gr, т. е. Ргж, Ргс, Ргжс, Grx, Grc, Grmc; при этой температуре должны определяться также физические константы, входящие в критерии Nu и Re.

В критериях Nu, Re и Gr фигурирует также определяющий размер потока, который в геометрически подобных системах, вообще говоря, не должен быть обусловлен. Необходимо, однако, при пользовании расчетными формулами вводить тот геометрический размер, который был принят при построении этих формул. Таким размером при движении жидкости (газа) в трубах круглого сечения и при поперечном их обтекании является диаметр трубы (d), при движении в каналах любых других сечений — гидравлический диаметр (учетверенная площадь поперечного сечения, деленная на полный смоченный периметр — da), при обтекании плиты — ее длина по направлению потока (h). Определяющие размеры (1тр), принятые в приведенных ниже расчетных формулах, будут указаны.

Как известно, гидродинамическая стабилизация потока (формирование профиля скоростей, толщина пограничного слоя) наступает на некотором расстоянии от входа жидкости (газа) в трубу или канал, а стабилизация температурного профиля достигается даже несколько позднее. Закономерности конвективной теплоотдачи различны на участках потока до и после его гидравлической стабилизации, что следует учитывать при расчете величины а для коротких труб и каналов.

Заметим, наконец, что формулы для расчета коэффициентов конвективной .теплоотдачи базируются на опытах, проведенных в определенных диапазонах рабочих условий, поэтому области их надежного применения ограничены пределами, указанными в каждом отдельном случае.

236

Nu

причем /опр = т.

Значения величин А, т и п и формуле (VI.3

0,25 0,25 0,33 0,33 0,25 0,25

0,5

0,76

0,15

0,14

0,54

0,27

0,52 0,105

Случаи теплоотдачи

Горизонтальная труба, сфера

Вертикальные трубы, цилиндры (теплообмен с наружной поверхности), пластины

Горизонтальные пластины, обращенные нагретой стороной вверх

0,3 + ? 0,02 +" Рг1/

страница 109
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
winner в казани
купить подарок к 23 февраля
Твердотопливные котлы Atmos DC 32S
курсы парикмахеров сзао

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)