Природна конвекція - велика енциклопедія нафти і газу, стаття, сторінка 3
природна конвекція
Природна конвекція відбувається внаслідок рухів рідини (газу), викликаних змінами її щільності. Отже, наприклад, при контакті повітря зі стінками апарату (рис. IV - 23) він нагрівається і під дією природної тяги піднімається вгору, поступаючись місцем новим порціях холодного повітря. Очевидно, механізм природної конвекції буде різним для вертикальних стінок і горизонтальних, повернутих вгору або вниз. [31]
Природна конвекція можлива лише тоді, коли щільність кислотного розчину зростає від низу до верху. Це істотно обмежує гравітаційне перемішування кислотного розчину. Гравітаційні умови розчинення більше відповідають кислотної ванні під тиском. [32]
Природна конвекція характерна тим, що вона викликається і підтримується не штучно шляхом, а виникає сама, під впливом різниці температур і обумовленої цим різниці щільності в рідинах і газах. Якщо помістити, наприклад, в повітряний простір з постійною температурою нагрівальний елемент, то настає теплообмін між елементом і навколишнім повітрям. Частинки повітря, що знаходяться поблизу елемента, нагріваються, і питома вага їх зменшується, внаслідок чого вони піднімаються. На їх місце приходять нові, більш холодні частинки, які нагріваються і, в свою чергу, піднімаються. Таким чином, підйомна сила створюється за рахунок витіснення нагрітого повітря важчим холодним повітрям. [33]
Природна конвекція носить завжди явно виражений ламінарний характер. Однак, якщо поверхня нагріву має велику висоту, то потік нагрітої рідини або газу в міру віддалення від нижньої межі перестає бути спокійним і може стати турбулентним; в деяких випадках він може навіть відокремитися від стінки. Тому коефіцієнт тепловіддачі а не є постійним на всьому протязі вертикальної плити або трубки (фіг. На нижній межі величина коефіцієнта тепловіддачі велика, у міру підйому по стінці а поступово зменшується, так як збільшується товщина ламінарно що переміщається уздовж стінки потоку рідини. Якщо (прикордонний шар стає турбулентним, то зазначений коефіцієнт знову підвищується. [34]
Природна конвекція відбувається внаслідок рухів рідини (газу), викликаних змінами її щільності. Отже, наприклад, при контакті повітря зі стінками апарату (рис. IV-23) він нагрівається і під дією природної тяги піднімається вгору, поступаючись місцем новим порціях холодного повітря. Очевидно, механізм природної конвекції буде різним для вертикальних стінок і горизонтальних, повернутих вгору або вниз. [35]
Природна конвекція в сильній мірі залежить від геометричної конфігурації осередку. Конвекція не може розвиватися в тонких шарах рідини (наприклад, у вузьких міжелектродних зазорах) або в тонких капілярних трубках. Швидкість природної конвекції і пов'язана з нею товщина дифузійного шару залежать від численних факторів і не можуть бути розраховані в загальному вигляді. Дуже груба оцінка показує, що товщина дифузійного шару в різних умовах може коливатися в межах 100 - 500 мкм. [36]
Природна конвекція в замкнутих і незамкнутих порожнинах характерна для багатьох технічних додатків. Так, в будівельній справі ізоляцією часто служать просто повітряні проміжки (порожнини) в багатошарових панелях. При цьому процес перенесення тепла зводиться до природної конвекції в порожнинах, заповнених або звичайною рідиною, або насиченим рідиною пористим матеріалом. Необхідність зниження теплових втрат в сонячних колекторах також вимагає обліку природної конвекції між гарячим поглиначем сонячної енергії і пропускає її прозорим покриттям, а також між покриттями (якщо їх декілька), використовуваними для ізоляції. При цьому для зменшення втрат можуть використовуватися також стільникові структури. [37]
Природна конвекція в вертикальних порожнинах досліджувалася також і для випадку насичених рідиною пористих середовищ (див. Розд. У всіх цих публікаціях отримані результати, близькі до тих, які обговорювалися вище. [38]
Природна конвекція розчину виникає тільки тоді, коли зміна щільності відбувається в полі тяжіння і до того ж коли градієнт щільності спрямований перпендикулярно до поля тяжкості чи так, що щільність зростає від низу до верху. [39]
Природну конвекцію. виникає виключно внаслідок підйомної сили нагрітих частинок, досліджував В. [43]
Природною конвекцією будемо називати таке перенесення, при якому переміщення рідинних і газоподібних частинок, несучих тепло, викликається тільки дією різниці щільності середовища, що виникає через наявність різниці температур. Коли переміщення частинок рідини і газу, що переносять тепло, відбувається не під впливом різниці щільності, а в результаті вимушеного руху (наприклад, вентилятором), конвекція називається вимушеною. [44]
Природною конвекцією зазвичай називають течія, яка оубсловлено виключно градієнтом щільності, створеним різницею температур. Такі течії спостерігаються як поблизу вільної поверхні, так і всередині рухомої рідини. [45]
Сторінки: 1 2 3 4