Пути интенсификации процесса теплопередачи.

Введение



При решении практических задач теплопередачи в одних случаях требуется интенсифицировать процесс, в других, наоборот, всячески тормозить. Возможности осуществления этих требований вытекают из закономерностей протекания основных методов передачи теплоты.

Термическое сопротивление стенки можно уменьшить путем уменьшения толщины стенки и увеличения коэффициента теплопроводности материала; теплоотдача соприкосновения может быть интенсифицирована путем перемешивания жидкости и увеличения скорости движения; при тепловом излучении – путем повышения степени черноты и температуры излучающей поверхности.

Вопрос о путях интенсификации процесса теплопередачи более сложный. Правильное его решение может быть получено лишь на основе тщательного анализа частных условий теплопередачи.

1 Интенсификация теплопередачи путем повышения коэффициентов теплоотдачи



Рассмотрим уравнение теплопередачи в общем виде:

. (1)

Из этого уравнения вытекает, что при заданной поверхности теплообмена , постоянной разности температур ускорить теплопередачу можно за счет увеличения коэффициента теплопередачи .

Запишем выражение для коэффициента теплопередачи для плоской стенки:

,

где - частное термическое сопротивление теплоотдачи со стороны горячего теплоносителя; - частное термическое сопротивление теплопроводности (стенки); - частное термическое сопротивление со стороны холодного теплоносителя [3, стр. 212-214].

При этом возможны три крайних случая: 1) ; 2) ; 3) . В первом случае процесс теплопередачи определяется условиями теплообмена между средой и внешней поверхностью стенки. Во втором и третьем случае, соответственно – термическим сопротивлением стенки и теплоотдачей на внутренней поверхности стенки. Если термическое сопротивление стенки мало, , то выражение для коэффициента теплопередачи упрощается:

. (2)

Из уравнения (2) вытекает, что коэффициент теплопередачи всегда...

1. Болгарский А.В., Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. – М.: Высшая школа, 1975. – 495с.

2. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Энергия, 1981. – 486с.

3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1977. – 343с.

4. Шорин О.Н. Теплопередача. – М.: Высшая школа, 1964. – 490с.

5. Юдашев Б.Н. Теплопередача. – М.: Высшая школа, 1973. – 359с.