Теплопроводность в сплошных средах и двухфазных, продуваемых и непродуваемых телах (слоях) Теплопроводность в сплошных средах и двухфазных, продуваемых и непродуваемых телах (слоях)Страница 2
2. Температуры двух фаз (твердой и жидкой или газовой) должны быть тождественны, это выполняется, если если результирующий теплопоток между двумя фазами равен нулю (это не исключает локальный межфазовый теплообмен)
Очевидно, то оба этих условия в реальном зернистом слое могут выполняться только приближенно.
В зернистом слое с неподвижной жидкой или газовой фазой величина lоэ это эффективная характеристика сложного процесса теплопроводности, включающего следующие стадии:
- теплопроводность твердого материала элементов слоя, которая характеризуется коэффициентом теплопроводности материала lт;
- молекулярная теплопроводность газа (жидкости), заполняющей слой - коэффициент теплопроводности lг;
- излучение между твердыми поверхностями элементов слоя; определяется оно свойствами этих поверхностей и уровнем температур в слое.
(*Излучением газовой фазы можно пренебречь из-за малых линейных размеров объемов газа*)
Тепловой поток в значительной мере проходит последовательно через отдельные зерна слоя и промежутки газа между ними (теплопроводностью и излучением), причем вблизи точек контакта зерен этот поток особенно интенсивен.
Очевидно, что структура зернистого слоя, его порозность должны оказывать значительное влияние на теплопроводность. Предложено много теоретических и экспериментальных зависимостей, определяющих эффективный коэффициент теплопроводности lоэ как функцию структуры слоя и теплопроводности обеих фаз зернистого слоя.
Обобщенная модель теплопроводности зернистого слоя
с неподвижной газовой (жидкой) фазой
Одной из наиболее простых и физически обоснованных является модель, предложенная Кунии.
В этой модели рассматривается осесимметричный тепловой поток между плоскостями, проходящими через центры двух соседних шаров. С учетом всех механизмов переноса теплоты в зернистом слое была получена формула.
(III),
в которой:
-коэффициент теплоотдачи излучением от зерна через газ мимо соседних зерен
-коэффициент теплоотдачи излучением между соседними зернами; p - степень черноты поверхности зерен
 |
где k=lт/lг; q - центральный угол, приходящийся на одну точку контакта (зависит от геометрической укладки шаров).
Таким образом, в формуле (III) первый член учитывает тепловой поток через газовую фазу теплопроводностью и излучением, а второй член - теплопередачу через зерна за счет контактного и лучистого теплообмена между ними.
Сравнение расчетов по формуле (III) с опытными данными разных исследователей проведено во многих работах. В широком диапазоне изменения размеров зерен и порозности слоя для разных газов, жидкостей и материала зерен получено хорошее совпадение результатов.
ТРЕХ БРАТЬЕВ ПЕЩЕРА (Les Trois Freres) , департамент Арьеж, Франция, с верхнепалеолитической гравировкой и росписью (лошади, бизоны, мамонты, северные олени и др.); изображение т. н. колдуна с рогами оленя и хвостом.
ЦЕЛЛА (лат . cella), то же, что наос.
УХУ , город и порт в восточной части Китая, морской порт на р. Янцзы, пров. Аньхой. 426 тыс. жителей (1990). Пищевая, текстильная промышленность, машиностроение, металлургия.