Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата

Из дифференциального уравнения теплопроводности следует, что тепловой поток в стационарном режиме равен нулю. Следовательно, количество тепла, подведенного извне в единицу времени, должно быть равно количеству тепла, отводимого в единицу времени с расплавом:

[pic] (2.38)

Определив v из соотношения (2.38), можно рассчитать распределение температур в твердом теле по формуле (2.36). Рассмотренные три случая наиболее типичны для процессов переработки полимеров, так как любой реальный процесс плавления можно свести к одному из них.

2.4.Теплопередача в потоках расплава

Передача тепла в движущейся жидкости происходит по механизму конвективного теплообмена, который осуществляется как за счет переноса тепла током жидкости, так и за счет теплопроводности самой жидкости.
Аналитическое решение дифференциальных уравнений теплопроводности в случае конвективного теплообмена удается получить лишь при введении большого числа упрощений. Поэтому для практических целей используют результаты экспериментальных исследований, представленные в виде зависимостей между соответствующими критериями подобия. Обычно при изучении теплопередачи конвекцией принимаются следующие допущения:

1) на границе с поверхностью нагрева (охлаждения) соблюдаются условия прилипания; 2) физические параметры жидкости (теплоемкость, теплопроводность, плотность и вязкость) сохраняют неизменное значение для всего потока; 3) лучистый теплообмен между поверхностью нагрева
(охлаждения) и потоком жидкости происходит независимо от контактной теплоотдачи.

В настоящее время наибольшее распространение получили экс* периментальные исследования процессов стационарного теплообмена. Для описания процесса теплообмена обычно используется известное уравнение
Ньютона:

[pic] (2.39) где а — коэффициент теплоотдачи, определяющий количество тепла, подводимое (или отводимое) к жидкости в единицу времени через поверхность с единичной площадью;

Tw — температура стенки канала;

Тж — средняя температура жидкости.

По своему физическому смыслу коэффициент теплоотдачи является условной величиной и характеризует отношение коэффициента теплопроводности жидкости к толщине ? пристенного слоя, в котором происходит температурный скачок:

[pic] (2.40)

Использование методов теории подобия позволяет свести решение проблемы теплообмена в потоке жидкости к экспериментальному определению вида функциональной зависимости:

[pic] (2.41)

Здесь — [pic] критерий Нуссельта, характеризующий интенсивность теплообмена;

Рr = Ср?/( — критерий Прандтля, характеризующий соотношение между количеством тепла, поглощаемого жидкостью за счет изменения энтальпии, и количеством тепла, отводимого за счет теплопроводности;

Gr = g?P2lz?T/?2 — критерий Грасгофа, характеризующий интенсивность теплообмена за счет свободной конвекции;

Re = vlp/ц — число Рейнольдса, характеризующее отношение сил инерции к силам вязкого трения;

Ре = vd/a — критерий Пекле;

[pic]— критерий Гретца.

Известные в настоящее время результаты экспериментального исследования теплообмена в расплавах полимеров относятся преимущественно к течению в каналах круглого сечения. Общая формула имеет вид:

[pic] (2.42) где индексы «Ж» и «ст» Означают, что соответствующие значения критерия относятся к усредненным характеристикам жидкости или к характеристикам жидкости в пристенном слое.

Значения показателей степени при критериях в уравнении (2.42) приведены ниже:

Таблица (3.1) Значения показателей степени при критериях подобия.

|Полимер |А |X |У |Z |Z1 |
|П Полиэтилен низкой |[pic] |0,33 |0,33 |0,15 |0,33 |
|плотности 16 | | | | | |
|П Полиэтилен низкой |2,25 |0,18 |0,20 |0,25 |0 |
|плотности 17 | | | | | |

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: налоги в россии, заболевания реферат, экзамены.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата