Расчеты теплообмена по зональному методу сложны и громоздки и поэтому выполняются с применением ЭВМ.
Обширные сведения по применению и усовершенствованию зональных методов приведены в [8] .
2. КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН
В общем случае конвективным переносом называют перенос
энергии и материи в подвижной среде с неравномерным распре-делением скорости, темепратуры и концентрации. А конвектив-ным теплообменом , теплоотдачей называют процесс теплоперено-са между движущейся средой и поверхностью твердого тела. Но-сителями энергии являются движущиеся макрообъемы – конгломе-раты , состоящие из множества молекул и имеющие размеры, зна-чительно превосходящие длину свободного пробега молекул в га-зе или амплитуду колебания молекул в жидкости.
С другой стороны, движение макрообъемов всегда сопрово-ждается движением отдельных молекул, которое определяет тепло-проводность среды. Таким образом, конвективный теплообмен представляет совместный перенос энергии конвекцией и теплопро-водностью.
Характер конвективного теплообмена существенно зависит от причины возникновения движения среды и от ее скорости от-носительно поверхности твердого тела.
Разность температур между поверхностью тела и средой приводит к появлению градиента плотности, который вызывает движение жидкости. Это движение называется свободной конвек-цией. Оно увеличивает интенсивность теплообмена между поверхностью и средой по сравнению с чистой теплопроводностью. Если силы вязкости в среде велики по сравнению с подъемными силами, то конвекции не будет и пе-ренос энергии будет только теплопроводностью.
Появление градиента плотности также вызывается разностью концентраций и разносьтю давлений, так как возникают процессы концентрационной диффузии и бародиффузии. Во втором случае компоненты смеси, молекулы которых обладают большой массой, перемещаются в область повышенного давления, а молекулы с меньшей массой – в область пониженного давления.
В процессе термодиффузии молекулы с большой массой и большим объемом перемещаются в области низких температур. В ионизированном же газе концентрация более тяжелых молекул или ионов увеличивается, наоборот там, температура выше.
Вынужденное движение при наличии разности температур всегда сопровождается свободным движением.
Режим течения среды, как известно, может быть ламинарным, переходным и развитым турбулентным.
Перемещение среды может происходить в ограниченном и не ограниченном пространстве. Под ограниченным понимается пространство не абсолютно замкнутое, а такое, которое оказывает влияние на форму и направление движения рассматриваемого потока среды. С такой точки зрения одно и то же пространство может быть и ограниченным (для большого потока), и не ограниченным (для малого потока).
Конвективный теплообмен может быть стационарным и нес-тационарным. Сразу отметим, что методика расчета нестационарных процессов к настоящему времени практически не разработана в связи с большой их сложностью. Даже задачи по стационарному теплообмену в большинстве случаев решаются с привлечением экспериментальных зависимостей и некоторых уп-рощающих допущений.
МЕХАНИЗМ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.