परिचय

थर्मल पावर प्लांटों के हीट एक्सचेंजर्स की दक्षता पर अन्य अध्ययनों के डेटा के साथ लेखकों के प्रयोगात्मक और गणना किए गए डेटा के सामान्यीकरण से पता चला है कि कंडेनसर, नेटवर्क वॉटर हीटर और स्टीम टर्बाइन प्लांट के पुनर्जनन प्रणाली के उपकरण में गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया। ज्यादातर मामलों में भाप की ओर से गर्मी हस्तांतरण द्वारा सीमित है। टीपीपी योजना में उपकरण के प्रकार और उसके स्थान के आधार पर, भाप और पानी के पक्षों से गर्मी हस्तांतरण गुणांक के स्तर में अंतर 100% तक पहुंच जाता है। पावर हीट एक्सचेंज उपकरण की दक्षता में वृद्धि मुख्य रूप से तंत्र के भाप पक्ष से गर्मी हस्तांतरण को तेज करके प्राप्त की जा सकती है।

गर्मी हस्तांतरण गहनता

एचई में गर्मी हस्तांतरण को तेज करने के तरीकों में से एक अलग-अलग प्रोफाइल वाले ट्यूबों के उपयोग से जुड़ा है। विशेषज्ञों के अनुसार, जिन ट्यूबों में बाहर और अंदर दोनों तरफ कृत्रिम खुरदरापन होता है, वे टीए को संघनित करने में वास्तविक अनुप्रयोग पा सकते हैं। अंदर. इस मामले में भाप पक्ष से गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता ट्यूब की प्रोफाइल की सतह पर घनीभूत फिल्म के हाइड्रोडायनामिक्स में बदलाव से निर्धारित होती है - बलों की कार्रवाई के कारण कमी सतह तनावघनीभूत फिल्म की औसत मोटाई, इसके आंदोलन और अशांति के प्रक्षेपवक्र को बदलना। पानी की तरफ से तीव्रता भी प्रवाह के हाइड्रोडायनामिक्स द्वारा निर्धारित की जाती है - इसकी अशांति और घूमने के कारण एक चिपचिपा उप-परत में तरल पदार्थ के आदेशित प्रवाह का उल्लंघन। हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि ऐसी ट्यूबों के उपयोग से एचई के हाइड्रोलिक प्रतिरोध में वृद्धि होती है, जिसका अर्थ है कि प्रोफाइल ट्यूबों का उपयोग करने की व्यवहार्यता को न्यायसंगत बनाने और उनके प्रोफाइलिंग के लिए इष्टतम पैरामीटर का चयन करने के लिए शोध की आवश्यकता है। विशिष्ट एचई और एसटीयू की परिचालन स्थितियों के संबंध में। मुद्दे की स्थिति के विश्लेषण से पता चला है कि टीए पीटीयू में अलग-अलग प्रोफाइल वाली ट्यूबों के उपयोग की व्यवहार्यता को सही ठहराने के लिए, उपकरणों की गणना के तरीकों को स्पष्ट करने के लिए बेंच स्टडीज और फील्ड टेस्ट से डेटा जमा करना और सामान्य करना आवश्यक है।

विभिन्न प्रोफाइल वाली ट्यूबों पर भाप संघनन के दौरान हाइड्रोडायनामिक्स और गर्मी हस्तांतरण का अध्ययन निम्न पर किया गया: प्रोफाइल्ड ट्विस्टेड ट्यूब (पीवीटी), लॉन्गिट्यूडिनली प्रोफाइल ट्यूब (पीपीटी), डबल प्रोफाइल ट्यूब (टीडीपी) और काउंटर-हेलिकल ट्यूब (वीवीटी)।

प्रयोगों ने स्थापित किया है कि एक ऊर्ध्वाधर एचटीपी पर एक घनीभूत फिल्म के हाइड्रोडायनामिक्स एक चिकनी ट्यूब पर एक फिल्म के हाइड्रोडायनामिक्स से काफी भिन्न होते हैं। प्रोफाइल ट्यूब पर फिल्म को खांचे में सिकोड़ने और घुमाने की प्रक्रिया देखी जाती है। खांचे एस के बीच की पिच में कमी के साथ, ऊर्ध्वाधर दिशा से फिल्म के प्रक्षेपवक्र के विचलन का कोण बढ़ जाता है और घनीभूत फिल्म सतह तनाव बलों के कारण खांचे में खींची जाती है।

एक ऊर्ध्वाधर एचटीपी पर एक स्थिर वाष्प के संघनन के दौरान गर्मी हस्तांतरण गहनता का सापेक्ष प्रभाव मुख्य रूप से घनीभूत फिल्म के प्रवाह शासन और ट्यूब प्रोफाइलिंग के मापदंडों पर निर्भर करता है। प्रक्रिया मापदंडों और प्रोफाइलिंग मापदंडों के आधार पर, एक अनुप्रस्थ सुव्यवस्थित ऊर्ध्वाधर एचटीपी पर भाप संघनन के दौरान गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता एक चिकनी ट्यूब पर स्थिर भाप को संघनित करने की तुलना में 2.5 गुना अधिक होती है।

यह ज्ञात है कि ऊर्ध्वाधर पीएचई के उपयोग से संघनक भाप की ओर से गर्मी हस्तांतरण गुणांक में उल्लेखनीय रूप से (3.5 गुना तक) वृद्धि संभव हो जाती है। यह ट्यूब की प्रोफाइल वाली वक्रीय सतह पर घनीभूत फिल्म पर सतह तनाव बलों की कार्रवाई द्वारा समझाया गया है। ट्यूब के प्रोट्रूशियंस पर, वाष्प का अधिक तीव्र संघनन होता है, अर्थात। गर्मी हस्तांतरण वास्तव में खांचे के नीचे बहने वाली घनीभूत फिल्म की मोटाई से सीमित है।

पीपीटी को पीवीटी के समान स्क्रू नूरलिंग के साथ अतिरिक्त रूप से प्रोफाइल करने का प्रस्ताव किया गया था। उसी समय, यह मान लिया गया था कि गहनता के प्रभाव को इस प्रकार महसूस किया जाएगा बाहरी सतहट्यूब (कंडेनसेट फिल्म के हाइड्रोडायनामिक्स में परिवर्तन के कारण), और इसके अंदर (नियर-वॉल कूलेंट लेयर की अशांति के कारण)। यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि पीपीटी एक चिकनी ट्यूब की तुलना में जल वाष्प के संघनन के दौरान गर्मी हस्तांतरण के स्तर को औसतन दो गुना बढ़ाना संभव बनाता है। "भाप-दीवार" तापमान अंतर के आधार पर, संघनक भाप की तरफ से टीडीपी में गर्मी हस्तांतरण, पीपीटी की तुलना में 1.8-2.2 गुना बढ़ जाता है। इस मामले में, हमारी राय में, दो प्रभाव प्रकट होते हैं: पेचदार नाली, अनुदैर्ध्य खांचे के क्षेत्र से घनीभूत होने के कारण, इसे आंशिक रूप से नीचे की ओर सर्पिल में हटा देता है; उसी समय, घुमाव के कारण, घनीभूत का हिस्सा ट्यूब की सतह से छुट्टी दे दी जाती है; अनुदैर्ध्य प्रोट्रूशियंस की धातु का पेचदार एक्सट्रूज़न, अनुदैर्ध्य खांचे में घनीभूत प्रवाह के क्षेत्र में प्रवेश करता है, उनमें बारी-बारी से स्थानीय कसना बनाता है, जो अनुदैर्ध्य खांचे के नीचे बहने वाली "मोटी" लामिना घनीभूत फिल्म को परेशान करता है। पहला प्रभाव घनीभूत फिल्म की औसत मोटाई में कमी की ओर जाता है, और दूसरा - इसकी अतिरिक्त अशांति के लिए। इन प्रभावों का योग संघनक भाप की ओर से गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता का कारण बनता है।

पीटीयू हीट एक्सचेंजर्स के लिए आशाजनक सतहों में से एक काउंटर हेलिकल नूरलिंग (वीवीटी) के साथ एक ट्यूब है। स्थिर भाप के संघनन के दौरान गर्मी हस्तांतरण के अध्ययन से पता चला है कि एचडब्ल्यूटी का गर्मी हस्तांतरण गुणांक एचडब्ल्यूटी की तुलना में 20-30% अधिक है, जिसमें समान नूरलिंग पैरामीटर हैं।

एचटीपी के साथ 100 से अधिक विभिन्न संघनक ताप विनिमायकों के तुलनात्मक परीक्षणों के परिणामों में पाया गया कि ताप अंतरण गहनता, ट्यूबों की रूपरेखा के मापदंडों और उनमें जल प्रवाह के तरीके (एचटीपी के बेहतर चयनित मापदंडों के साथ) पर निर्भर करता है। 10 से 80% के बीच। इस मामले में टीए का हाइड्रोलिक प्रतिरोध लगभग समान मात्रा में बढ़ जाता है।

यह ज्ञात है कि भाप के ड्रिप संघनन के तरीके का संगठन सबसे अधिक है आशाजनक दिशाभाप संघनन के दौरान गर्मी हस्तांतरण तीव्रता। MNZh5-1 और L68 सामग्री से बने ट्यूबों के लिए एक नए पानी से बचाने वाली क्रीम (पॉलीफ्लोरोआल्किल डाइसल्फ़ाइड) के उपयोग पर अध्ययन के परिणामों से पता चला है कि वाष्प की ओर से गर्मी हस्तांतरण गुणांक का स्तर गर्मी हस्तांतरण की तुलना में तीन से चार गुना अधिक है। फिल्म संक्षेपण। प्रयोगों ने स्थापित किया है कि जब हवा भाप में प्रवेश करती है (इस समय इकाई बंद है), गर्मी हस्तांतरण तीव्रता का प्रभाव तेजी से कम हो जाता है और एक मिश्रित भाप संघनन मोड देखा जाता है। जब प्रयोग फिर से शुरू किया गया, तो स्थापना के 15-20 घंटों के बाद ड्रिप संक्षेपण मोड को बहाल कर दिया गया। ड्रिप संघनन की बहाली के बाद, गर्मी हस्तांतरण के स्तर को लगभग अपने मूल मूल्य पर बहाल कर दिया गया था। यह परिणाम, जो अभ्यास के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, को ध्यान में रखते हुए समझाया जा सकता है समकालीन विचारगतिकी द्वारा जैविक प्रणालीछोटी बूंद संघनन पर प्रयोगों की एक श्रृंखला के बाद ट्यूबों के हाइड्रोफोबिक कोटिंग के आयोजित स्पेक्ट्रोमेट्रिक अध्ययनों के आधार पर। प्रयोगों में प्रयुक्त ड्रिप संघनन उत्तेजक की संरचना में हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक दोनों टुकड़े होते हैं। यह श्रृंखला के गठनात्मक व्यवस्था की स्वतंत्रता की डिग्री की संख्या को बढ़ाता है। तापमान में तेज कमी और स्थापना के लिए भाप की आपूर्ति को बंद करने के साथ, अणु के हाइड्रोफिलिक टुकड़े के संपर्क के साथ एक अधिक कॉम्पैक्ट रचना का एहसास होता है। यह सब भाप को फिर से चालू करने के बाद प्रारंभिक क्षण में फिल्म (मिश्रित) संक्षेपण मोड के कार्यान्वयन की ओर जाता है। आगे हाइड्रोजन बांडअणुओं के केवल हाइड्रोफोबिक क्षेत्रों के संपर्क के साथ एक मोनोमोलेक्यूलर कोटिंग के स्व-संगठन का कारण बनता है, जो छोटी बूंद संघनन मोड की बहाली सुनिश्चित करता है। वास्तव में मनाया गया नया प्रकारस्व-आयोजन मोनोमोलेक्यूलर फिल्म, जो, पर निर्भर करता है बाहरी स्थितियांविभिन्न गठनात्मक अवस्थाओं में हो सकता है। एक चिकनी क्षैतिज ट्यूब (MNZH5-1) पर भाप के ड्रिप संघनन के लिए गर्मी हस्तांतरण गुणांक फिल्म संक्षेपण की तुलना में 1.5-2.0 गुना अधिक है।

एचटीपी (एचटीपी के प्रोट्रूशियंस पर पानी से बचाने वाली क्रीम लागू किया गया था) पर एक पानी से बचाने वाली क्रीम के उपयोग पर बेंच परीक्षणों के परिणामों से पता चला है कि ऊर्ध्वाधर एचटीपी पर, ट्यूब की सतह से बहने वाली कंडेनसेट फिल्म को अलग और डिस्चार्ज किया जाता है। ड्रिप संघनन देखा गया, जो हमारी राय में, सतह के ऊर्ध्वाधर एचटीपी पर बहने वाले घनीभूत की मात्रा में कमी का कारण बना और गर्मी हस्तांतरण के स्तर में 15-25% की वृद्धि हुई,

एक प्रायोगिक मॉड्यूल (56 क्षैतिज ट्यूब, सामग्री - MNZh5-1) के अर्ध-औद्योगिक परीक्षणों के परिणाम, जो NPO TsKTI के साथ संयुक्त रूप से किए गए Reftinskaya GRES में K-300-240 टर्बाइन कंडेनसर के समानांतर जुड़े हुए हैं, ने दिखाया कि पानी से बचाने वाली क्रीम, जब एक बार हीट एक्सचेंज सतह पर लगाया जाता है, तो ड्रिप मोड के रखरखाव को सुनिश्चित किया जाता है। 4500 घंटे से अधिक के लिए संक्षेपण; इसी समय, ड्रिप संक्षेपण मोड के संगठन के कारण गर्मी हस्तांतरण गुणांक 35-70% बढ़ गया।

हीट एक्सचेंजर्स की ट्यूबों का कंपन कंडेनसेट फिल्म के प्रवाह की प्रकृति में और इसके परिणामस्वरूप, संघनक भाप से गर्मी हस्तांतरण में परिलक्षित होता है।

प्रयोगात्मक डेटा के सामान्यीकरण से पता चला है कि, विशिष्ट भाप भार और कंपन मापदंडों के आधार पर, एक कंपन क्षैतिज ट्यूब पर भाप संघनन के दौरान गर्मी हस्तांतरण गुणांक एक स्थिर ट्यूब पर भाप संक्षेपण के दौरान गर्मी हस्तांतरण गुणांक की तुलना में बढ़ या घट सकता है।

परिणाम पायलट अध्ययननिर्भरता द्वारा संक्षेपित किया जाता है जो क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर एचई के लिए भाप पक्ष से गर्मी हस्तांतरण गुणांक के सुधार मूल्य की गणना करना संभव बनाता है।

गणना से पता चलता है कि एचएसजी के लिए विशिष्ट भाप भार के स्तर पर संघनक भाप की तरफ से गर्मी हस्तांतरण पर क्षैतिज नेटवर्क हीटर के ट्यूबों के कंपन का प्रभाव भाप पक्ष से 1.6 से 6.7 तक गर्मी हस्तांतरण गुणांक में वृद्धि में व्यक्त किया गया है। %.

बेंच अध्ययन और औद्योगिक परीक्षणों के परिणामों के आधार पर, कई प्रायोगिक उपकरणव्यावसायिक स्कूलों के ताप विनिमायकों की दक्षता में सुधार करने के लिए:

• - ट्यूब प्रोफाइलिंग के लिए सबसे प्रभावी मापदंडों का चुनाव प्रोफाइलिंग मापदंडों के अनुकूलन और संपूर्ण पीटीयू के व्यवहार्यता अध्ययन के आधार पर किया जाना चाहिए।
• - एचई में अनुदैर्ध्य रूप से प्रोफाइल ट्यूब और डबल-प्रोफाइल ट्यूब का उपयोग करते समय, यह माना जा सकता है कि भाप संघनन के दौरान गर्मी हस्तांतरण घनत्व के आधार पर 40-150% बढ़ जाता है ऊष्मा का बहाव.
• - जब . में उपयोग किया जाता है ताप विनियामकट्यूब शीट से कनेक्टिंग ट्यूबों की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए प्रोफाइल ट्यूबों को 150-200 मिमी के भीतर चिकनी वाले ट्यूबों के साथ प्रदान किया जाना चाहिए।
• - एचई पीटीयू को संघनित करने में एक नए आशाजनक जल विकर्षक का उपयोग फिल्म वाष्प संघनन की तुलना में गर्मी हस्तांतरण गुणांक को 3 गुना तक बढ़ाना संभव बनाता है। हालांकि, समय के साथ गर्मी हस्तांतरण गुणांक में थोड़ी कमी आई है।

हमारा मानना ​​है कि टीए पीटीयू की दक्षता में सुधार के लिए किसी भी विकास को लागू करने की व्यवहार्यता पर निर्णय पूरे बिजली संयंत्र के लिए व्यापक व्यवहार्यता अध्ययन के आधार पर किया जाना चाहिए। उसी समय, किसी भी टीए को अलगाव में नहीं, बल्कि व्यावसायिक स्कूल के एक जैविक तत्व के रूप में माना जाना चाहिए। विशिष्ट टीए व्यावसायिक स्कूलों के लिए इस तरह की व्यापक तकनीकी और आर्थिक कार्यप्रणाली की मूल बातें और टीपीपी में विशिष्ट परिचालन स्थितियों को कार्यों में प्रस्तुत किया गया है।

उच्च शिक्षा

(DRTI FGBOU SPO "AGTU")

प्रशिक्षण की दिशा

स्थापना और तकनीकी संचालनप्रशीतन इकाइयां _________

पाठ्यक्रम कार्य

केआर _______15.02.06 _______.00.000.00.PZ

बाहरी दीवार से गर्मी हस्तांतरण गुणांक की गणना। प्रयोगशाला के लिए _दी गई शर्तों के तहत खड़े हो जाओ। ______________________________________________

(विषय शीर्षक)

कार्य को सुरक्षा के लिए स्वीकृत किया गया था 27 » मरथा 2017

काम समूह के एक छात्र द्वारा किया गया था 431 ____

__________________ __फोमिन वी.ए. ____

हस्ताक्षर (उपनाम, प्रथम और अंतिम नाम)

सुपरवाइज़रकाम, ।__________ ________

हस्ताक्षर (अंतिम नाम, प्रथम और अंतिम नाम)

मछली 2017

संघीय संस्थामछली पालन

संघीय राज्य बजटीय शैक्षिक संस्थान

उच्च शिक्षा

"अस्त्रखान राज्य" तकनीकी विश्वविद्यालय»

दिमित्रोव्स्की मत्स्य पालन तकनीकी संस्थान(डाली)

संघीय राज्य बजट शैक्षिक संस्थामध्य व्यावसायिक शिक्षा"अस्त्रखान राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय"

(DRTI FGBOU SPO "AGTU")

व्यायाम

निष्पादन के लिए टर्म परीक्षा

छात्र अध्ययन समूह ___431 __DRTI FGBOU SPO "AGTU"

__________________फोमिन व्लादिमीर अलेक्जेंड्रोविच ______________________

(अंतिम नाम, प्रथम नाम, मध्य नाम - पूर्ण रूप से)

पाठ्यक्रम कार्य का विषय

बाहरी दीवार से गर्मी हस्तांतरण गुणांक की गणना। ____________

विशिष्ट परिस्थितियों में प्रयोगशाला स्टैंड के लिए _______________

पाठ्यक्रम कार्य के लिए प्रारंभिक डेटा

डब्ल्यू,

कंडेनसर ट्यूब इनलेट पानी का तापमान _____ 21,8 ओ सी,

सर्द ओस बिंदु __ 100 ओ सी,

कंडेनसर ट्यूब के माध्यम से पानी का द्रव्यमान प्रवाह _____ 0,0001 किलो / एस,

प्रायोगिक पाइप बाहरी व्यास ___ 0,0156 एम,

प्रायोगिक पाइप आंतरिक व्यास 0,018 एम,

सिर को पाठ्यक्रम कार्य की प्रस्तुति " 27 » मरथा 2017

संरक्षण तिथि " _ » ______________ 2017

परिचय

वाष्पीकरण- किसी पदार्थ का द्रव में संक्रमण ठोस अवस्थागैसीय से। वह अधिकतम तापमान जिसके नीचे संघनन होता है, क्रांतिक तापमान कहलाता है।

जैसे ही भाप पाइप से गुजरती है, यह धीरे-धीरे संघनित होती है और दीवारों पर घनीभूत की एक फिल्म बनती है। उसी समय, भाप प्रवाह दर जी "और इसकी गति, भाप के द्रव्यमान में कमी के कारण, पाइप की लंबाई के साथ घट जाती है, और घनीभूत प्रवाह दर जी बढ़ जाती है। भाप की गति में वृद्धि के साथ, गर्मी स्थानांतरण तीव्रता बढ़ जाती है। यह घनीभूत फिल्म की मोटाई में कमी के कारण है, जो भाप प्रवाह के प्रभाव में तेजी से बहती है। एक सेकंड में एक तरल के एक इकाई सतह क्षेत्र को छोड़ने वाले अणुओं की संख्या तापमान पर निर्भर करती है तरल। वाष्प से तरल में लौटने वाले अणुओं की संख्या वाष्प के अणुओं की एकाग्रता और पर निर्भर करती है औसत गतिउन्हें तापीय गति, जो भाप के तापमान से निर्धारित होता है। पाइपों में संघनन के दौरान, भाप की मात्रा पाइप की दीवारों द्वारा सीमित होती है। पाइप संघनित करने के लिए काफी लंबे हो सकते हैं एक बड़ी संख्या कीजोड़ा। भाप की एक निर्देशित गति होती है, और बाद की गति बहुत अधिक हो सकती है (100 मीटर/सेकेंड या अधिक तक)। पाइप में संक्षेपण के दौरान, मोड प्रतिष्ठित होते हैं पूर्णऔर आंशिकभाप संघनन। पहले मामले में, पाइप में प्रवेश करने वाली सभी भाप पूरी तरह से संघनित होती है, और घनीभूत का एक निरंतर प्रवाह पाइप के आउटलेट पर चलता है। आंशिक संघनन के साथ, पाइप के आउटलेट पर वाष्प-तरल मिश्रण बहता है।

उभरने के लिए बड़ासंक्षेपण, वाष्प अतिसंतृप्त होना चाहिए - इसका घनत्व घनत्व से अधिक होना चाहिए संतृप्त भाप. इस मामले में, वाष्प में सबसे छोटे धूल कण (एयरोसोल) होने चाहिए, जो तैयार संघनन केंद्रों के रूप में काम करते हैं। प्रत्येक किलोग्राम संतृप्त वाष्प को तरल में बदलने के लिए, ऊष्मा को हटाना होगा।

किसी द्रव के एकांक पृष्ठीय क्षेत्रफल से एक सेकण्ड में उत्सर्जित अणुओं की संख्या द्रव के ताप पर निर्भर करती है। वाष्प से तरल में लौटने वाले अणुओं की संख्या वाष्प के अणुओं की सांद्रता और उनकी तापीय गति की औसत दर पर निर्भर करती है, जो वाष्प के तापमान से निर्धारित होती है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि दिया गया पदार्थएक तरल और उसके वाष्प के संतुलन पर वाष्प के अणुओं की सांद्रता उनके संतुलन तापमान से निर्धारित होती है। बढ़ते तापमान के साथ वाष्पीकरण और संघनन की प्रक्रियाओं के बीच गतिशील संतुलन की स्थापना वाष्प के अणुओं की उच्च सांद्रता पर होती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, संतृप्ति वाष्प का दबाव और इसका घनत्व बढ़ता है, और तरल का घनत्व के कारण घटता है तापीय प्रसार. एक भली भांति बंद करके सील किए गए बर्तन में, तरल उबल नहीं सकता, क्योंकि प्रत्येक तापमान मान पर, तरल और उसके संतृप्त वाष्प के बीच एक संतुलन स्थापित होता है।

शैक्षिक और प्रयोगशाला स्टैंड- यह आवश्यक सामग्री और तकनीकी आधार है, जिसकी मांग प्राथमिक और माध्यमिक, और उच्चतर दोनों द्वारा की जाती है शिक्षण संस्थान. यह आधार प्रदर्शित करना संभव बनाता है विभिन्न प्रक्रियाएं, प्रभावी शैक्षिक गतिविधियाँ प्रदान करना। प्रयोगशाला स्टैंड का उपयोग किया जाता है दृश्य सहायता, और अध्ययन के विषय को बेहतर ढंग से आत्मसात करने में भी मदद करते हैं। और शोध में मदद करता है

कई थर्मल प्रतिष्ठान। स्टैंड भी अधिकतम प्रदान करता है
अध्ययन के तहत योजना की दृश्यता और उसमें होने वाली प्रक्रिया। उच्च योग्य कर्मियों के प्रशिक्षण में मदद करता है, सशस्त्र आधुनिक ज्ञान, व्यवहारिक गुण। छात्र प्रदर्शन व्यावहारिक कार्यएक एक महत्वपूर्ण उपकरणगहन आत्मसात और अध्ययन शैक्षिक सामग्रीऔर व्यावहारिक कौशल का अधिग्रहण।

वाष्पीकरणवह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोई पदार्थ चलता है तरल अवस्थाकिसी पदार्थ की सतह पर होने वाली वाष्प या गैसीय में। वाष्पीकरण प्रक्रिया संक्षेपण प्रक्रिया (वाष्प से तरल में संक्रमण) के विपरीत है। वाष्पीकरण के दौरान, कण (अणु, परमाणु) एक तरल या ठोस की सतह से बाहर (फाड़) उड़ जाते हैं, जबकि उनके गतिज ऊर्जाद्रव के अन्य अणुओं से आकर्षण बलों को दूर करने के लिए आवश्यक कार्य करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

वाष्पीकरण एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है जिसमें ऊष्मा का अवशोषण होता है चरण संक्रमण- आणविक सामंजस्य की ताकतों पर काबू पाने में खर्च होने वाली वाष्पीकरण की गर्मी द्रव चरणऔर द्रव के वाष्प में परिवर्तन में विस्तार का कार्य। वाष्पीकरण प्रक्रिया अणुओं की तापीय गति की तीव्रता पर निर्भर करती है: जितनी तेजी से अणु चलते हैं, उतनी ही तेजी से वाष्पीकरण होता है। उसी तरह एक महत्वपूर्ण कारकतरल का सतह क्षेत्र भी है जिससे वाष्पीकरण होता है।

वाष्पीकरण दर इस पर निर्भर करती है:

1. तरल सतह क्षेत्र।

2. तापमान (बढ़ता), हालांकि यह किसी भी तापमान पर होता है और इसके लिए गर्मी की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है। वाष्पीकरण के दौरान, तरल का तापमान कम हो जाता है।

3. किसी द्रव या गैस की सतह पर अणुओं की गति,

4. पदार्थ का प्रकार।

वाष्पीकरण न केवल सतह से हो सकता है, बल्कि तरल के थोक में भी हो सकता है। तरल पदार्थों में हमेशा छोटे गैस बुलबुले होते हैं। यदि किसी तरल का संतृप्ति वाष्प दबाव बाहरी दबाव (यानी बुलबुले में गैस का दबाव) के बराबर या उससे अधिक है, तो तरल बुलबुले में वाष्पित हो जाएगा। भाप से भरे बुलबुले फैलते हैं और सतह पर तैरते हैं। इस प्रक्रिया को कहा जाता है उबालना

गर्मी हस्तांतरण गहनता

उत्कटता- उत्पादन के विकास की प्रक्रिया और संगठन, जिसमें सबसे अधिक प्रभावी साधनउत्पादन और उत्पादन का विस्तार। संसाधनों की खपत को परिवर्तित करने की प्रक्रिया के साथ-साथ नए उपकरणों के उपयोग से उत्पादकता में वृद्धि हो सकती है।

गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी कार्यों में से एक है, क्योंकि गर्मी हस्तांतरण गुणांक में वृद्धि गर्मी विनिमय सतह को कम करने के लिए, गर्मी वाहक के थर्मल प्रदर्शन और तापमान पर, और इसलिए वजन, आकार और कम करने की अनुमति देती है। हीट एक्सचेंजर की लागत।

प्रौद्योगिकी की कई शाखाओं में, गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया को तेज करने और अत्यधिक कुशल ताप विनिमायक बनाने का कार्य बहुत प्रासंगिक है। गर्मी हस्तांतरण प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए, निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:

· जमाओं (कीचड़, लवण, संक्षारक ऑक्साइड) को व्यवस्थित फ्लशिंग, सफाई और गर्मी विनिमय सतहों के विशेष उपचार द्वारा और पदार्थों के गर्मी वाहक और जमा देने वाली अशुद्धियों से प्रारंभिक अलगाव द्वारा रोकथाम;

· अक्रिय गैसों से पाइप और एनलस रिक्त स्थान का शुद्धिकरण, जो वाष्प संघनन के दौरान गर्मी हस्तांतरण को काफी कम कर देता है;

· हीट एक्सचेंज सतह की फिनिंग, हीट ट्रांसफर गुणांक बढ़ाने और हीट एक्सचेंजर के द्रव्यमान को कम करने दोनों के लिए समीचीन। पंखों की सतह, जो वाहक ट्यूबों की सतह से 5-10 गुना बड़ी है, एकतरफा दबाव के अधीन नहीं है, और इसलिए पंख पाइप की दीवारों की तुलना में पतली सामग्री से बने हो सकते हैं, और इस तरह एक प्राप्त कर सकते हैं तंत्र के वजन और मीथेन की खपत में उल्लेखनीय कमी।

विकिरण गर्मी हस्तांतरण के मूल समीकरण के विकिरण और संवहनी गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता से पता चलता है कि विशिष्ट गर्मी भार में वृद्धि विकिरण सतहएडियाबेटिक दहन तापमान को बढ़ाकर मुख्य रूप से प्राप्त किया जा सकता है। पर डिग्री कमविकिरण गर्मी विनिमय की दक्षता भट्ठी के आउटलेट पर दहन उत्पादों के तापमान और स्क्रीन और स्क्रीन की हीटिंग सतहों की थर्मल दक्षता के गुणांक से प्रभावित होती है। किसी दिए गए ईंधन के रुद्धोष्म दहन तापमान में वृद्धि अतिरिक्त वायु गुणांक को कम करके, रासायनिक अंडरबर्निंग से होने वाले नुकसान को कम करके और ईंधन के दहन के लिए उपयोग की जाने वाली हवा के तापमान में वृद्धि करके संभव है।

इस डिजाइन की भट्टी में अतिरिक्त हवा के गुणांक और विनियमित रासायनिक अंडरबर्निंग का इष्टतम मूल्य Ch में दिया गया है। 3. बॉयलर तत्वों में गर्मी अवशोषण के वितरण के लिए तकनीकी और आर्थिक स्थितियों द्वारा सीमित सीमाओं के भीतर विकिरण और संवहनी गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता और हवा के तापमान में वृद्धि संभव है, एयर हीटर की विश्वसनीयता और स्तरित ईंधन के साथ यांत्रिक भट्टियां दहन। इन प्रावधानों के आधार पर अनुशंसित वायु ताप तापमान में दिया गया है। भट्ठी के आउटलेट पर दहन उत्पादों का तापमान काफी हद तक बॉयलर की सामान्य तकनीकी और आर्थिक विशेषताओं को निर्धारित करता है, जिसमें इसके संचालन की विश्वसनीयता और निर्बाध संचालन शामिल है। ठोस ईंधन को जलाते समय, भट्ठी के आउटलेट पर दहन उत्पादों के तापमान में वृद्धि स्क्रीन की हीटिंग सतहों और भट्ठी के पीछे स्थित हीटिंग सतहों के स्लैगिंग की स्थितियों से सीमित होती है। ईंधन तेल और गैस को जलाते समय, भट्ठी के आउटलेट पर दहन उत्पादों का तापमान किसके द्वारा निर्धारित किया जाता है तर्कसंगत वितरणविकिरण और संवहनी हीटिंग सतहों का गर्मी अवशोषण। यह प्रश्न और दहन के दौरान भट्ठी के आउटलेट पर दहन उत्पादों के अनुशंसित तापमान विभिन्न प्रकार Ch में ईंधन और भट्ठी के डिजाइन पर चर्चा की गई है। 4, 6, 8. थर्मल दक्षता के गुणांक को बढ़ाकर बढ़ाया जा सकता है ढलान x हीटिंग सतहों, विशेष रूप से, डबल-लाइट स्क्रीन और स्क्रीन का उपयोग करके, साथ ही साथ दूषित पदार्थों की उनकी व्यवस्थित सफाई के दौरान स्वच्छ हीटिंग सतहों को उड़ाने या द्वारा बनाए रखने के द्वारा यांत्रिक प्रभावपाइपों पर।

विकिरण और संवहनी गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता, जैसा कि गर्मी हस्तांतरण गुणांक निर्धारित करने के लिए अभिव्यक्तियों से देखा जा सकता है, शीतलक की गति में वृद्धि, मुख्य रूप से दहन उत्पादों के साथ-साथ पाइप के व्यास को कम करके संभव है डी या समतुल्य चैनल d K का व्यास। उसी समय, गुणांक संवहनी गर्मी हस्तांतरणगैस प्रवाह के संबंध में पाइप के स्थान के आधार पर, आनुपातिक रूप से 0.6-0.8 की शक्ति के लिए गैस वेग के लिए आनुपातिक रूप से बढ़ता है और 0.4-0.2 की शक्ति के निर्धारण आकार डी के विपरीत आनुपातिक होता है। तदनुसार, बॉयलर के आवश्यक संवहनी तत्व कम हो जाते हैं। हालांकि, गैसों की गति में वृद्धि के साथ, हीटिंग सतह के वायुगतिकीय प्रतिरोध में वृद्धि होती है, जो गैसों की गति के वर्ग के समानुपाती होती है, और तदनुसार, कर्षण के लिए बिजली की खपत में वृद्धि होती है। . इस संबंध में, गैसों की गति बढ़ाने के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य सीमाएं उत्पन्न होती हैं, जो हीटिंग सतहों के पहनने की स्थितियों से भी सीमित (ठोस ईंधन जलाने पर) होती हैं।

संवहनी गर्मी हस्तांतरण (विकिरण और संवहनी गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता) की दक्षता बढ़ाने का दूसरा तरीका अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - पाइप और समकक्ष चैनलों के व्यास को कम करना। ट्यूबों के व्यास में कमी के साथ, ट्यूब बंडलों का वायुगतिकीय ड्रैग एक स्थिर गैस वेग से थोड़ा कम हो जाता है। संवहन ताप सतहों के लिए उपयोग किए जाने वाले पाइपों के व्यास को कम करना हाल के दशकों में बॉयलर डिजाइनों के विकास में विशिष्ट प्रवृत्तियों में से एक है।

गर्मी हस्तांतरण प्रक्रियाओं की गहनता का एक परिणाम गर्मी हस्तांतरण गुणांक में वृद्धि है, जो स्वच्छ गर्मी विनिमय सतहों के साथ, हीटिंग और गर्म शीतलक की ओर से गर्मी हस्तांतरण गुणांक द्वारा निर्धारित किया जाता है। कई मामलों में, उपयोग किए गए ताप वाहकों के भौतिक-रासायनिक गुण काफी भिन्न होते हैं, उनका दबाव और तापमान, और गर्मी हस्तांतरण गुणांक समान नहीं होते हैं। इस प्रकार, पानी के पक्ष में गर्मी हस्तांतरण गुणांक का मूल्य α = 2000 ... 7000 डब्ल्यू / (एम 2 के), गैस शीतलक α 200 डब्ल्यू / (एम 2 के) की तरफ, के लिए चिपचिपा तरल पदार्थα \u003d 100 ... 600 डब्ल्यू / (एम 2 के)। यह स्पष्ट है कि गर्मी हस्तांतरण तीव्रता शीतलक की तरफ से की जानी चाहिए, जिसमें गर्मी हस्तांतरण गुणांक का एक छोटा मूल्य होता है। गर्मी वाहक के गर्मी हस्तांतरण गुणांक के मूल्यों के समान क्रम के साथ, गर्मी हस्तांतरण के दोनों किनारों पर गर्मी हस्तांतरण गहनता की जा सकती है, लेकिन परिचालन और तकनीकी क्षमताओं को ध्यान में रखते हुए।

आमतौर पर, गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता बढ़ती हाइड्रोलिक प्रतिरोध को दूर करने के लिए ऊर्जा लागत में वृद्धि के साथ जुड़ी हुई है। इसलिए, हीट एक्सचेंजर्स में हीट ट्रांसफर इंटेंसिफिकेशन की समीचीनता को दर्शाने वाले मुख्य संकेतकों में से एक इसकी ऊर्जा दक्षता है। गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता में वृद्धि हाइड्रोलिक प्रतिरोध में वृद्धि के अनुरूप होनी चाहिए।

गर्मी हस्तांतरण गहनता के निम्नलिखित मुख्य तरीकों का उपयोग किया जाता है:

खुरदरी सतहों और सतहों का निर्माण जटिल आकार, निकट-दीवार परत में प्रवाह की अशांति में योगदान करना;

चैनलों में अशांत आवेषण का उपयोग;

पंखों के माध्यम से ताप विनिमय सतह क्षेत्र में वृद्धि;

विद्युत, चुंबकीय और अल्ट्रासोनिक क्षेत्रों द्वारा शीतलक प्रवाह पर प्रभाव;

आने वाले प्रवाह और उसके घूमने की गति में उतार-चढ़ाव को व्यवस्थित करके निकट-दीवार परत की अशांति;

इसके घूर्णन और कंपन द्वारा ताप विनिमय सतह पर यांत्रिक प्रभाव;

एक स्थिर और छद्म गतिमान अवस्था में दानेदार नोजल का उपयोग;

शीतलक में ठोस कण या गैस के बुलबुले जोड़ना।

विशिष्ट परिस्थितियों के लिए गहनता की एक या किसी अन्य विधि का उपयोग करने की संभावना और उपयुक्तता इस पद्धति की तकनीकी क्षमताओं और दक्षता से निर्धारित होती है।

गर्मी हस्तांतरण (बढ़ती गर्मी प्रवाह) को तेज करने के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तरीकों में से एक पाइप की बाहरी सतह का फिनिंग है, बशर्ते कि गर्मी हस्तांतरण गुणांक के कम मूल्य वाले शीतलक को कुंडलाकार स्थान में निर्देशित किया जाए।

पाइपों में गर्मी हस्तांतरण को तेज करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ उपकरणों की योजनाएँ तालिका में दी गई हैं। 7.1

7.1 गहनता के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों की योजना

गर्मी का हस्तांतरण

काटने का निशान		काटने का निशान
मुड़		पेचदार सुचारू रूप से परिभाषित प्रोट्रूशियंस के साथ पाइप
निरंतर पेंच आंदोलनकारी		मुड़ पाइप
कुंडलाकार चैनल प्रकार डिफ्यूज़र-भ्रमित करने वाला		सुचारू रूप से समोच्च कुंडलाकार प्रोट्रूशियंस को बारी-बारी से चालू करना भीतरी सतहचिकना पाइप

केंद्रीय शरीर के एक अलग आकार के साथ वेन ज़ुल्फ़, आंतरायिक पेंच ज़ुल्फ़ों आदि का उपयोग किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक साथ गर्मी हस्तांतरण गुणांक में 30 ... 40% की वृद्धि के साथ, हाइड्रोलिक प्रतिरोध में वृद्धि हुई है 1.5-2.5 बार। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि बड़े पैमाने पर भंवर संरचनाओं के विघटन के दौरान ऊर्जा का अपव्यय (वे तब उत्पन्न होते हैं जब प्रवाह घूमता है) अशांति की पीढ़ी से काफी अधिक है - कमजोर भंवरों को खिलाने के लिए, बाहर से ऊर्जा की निरंतर आपूर्ति होती है आवश्यकता है।

यह स्थापित किया गया है कि अशांत और संक्रमणकालीन प्रवाह व्यवस्थाओं के तहत, अशांत स्पंदनों को प्रवाह कोर में नहीं, बल्कि निकट-दीवार की परत में तेज करने की सलाह दी जाती है, जहां अशांत तापीय चालकता कम होती है और गर्मी प्रवाह घनत्व अधिकतम होता है, क्योंकि यह परत 60 के लिए खाता है ... उपलब्ध तापमान अंतर का 70% "दीवार-तरल"। कैसे अधिक संख्याआर आर, पतली परत को प्रभावित करना समीचीन है।

उपरोक्त सिफारिशों को किसी तरह से बनाकर लागू किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक चिकनी पाइप की आंतरिक सतह पर सुचारू रूप से परिभाषित कुंडलाकार प्रोट्रूशियंस को बारी-बारी से घुमाकर। P . के साथ द्रव गिराने के लिए आर = 2…80 सर्वोत्तम परिणामटी सन / डी इंट = 0.25 ... 0.5 और डी सन / डी इंट = 0.94 ... 0.98 पर प्राप्त किए गए थे। तो, आर ई = 10 5 पर, एक चिकनी पाइप के गर्मी हस्तांतरण की तुलना में हाइड्रोलिक प्रतिरोध में 2.7-5.0 गुना की वृद्धि के साथ गर्मी हस्तांतरण 2.0-2.6 गुना बढ़ जाता है। हवा के लिए, t sun/d in = 0.5 ... 1.0 और d sun/d in = 0.9 ... 0.92 पर अच्छे परिणाम प्राप्त हुए: प्रवाह के संक्रमण क्षेत्र में (R e = 2000 ... 5000) a गर्मी हस्तांतरण में वृद्धि 2.8 ... 3.5 गुना प्रतिरोध में 2.8-4.5 गुना (एक चिकनी पाइप की तुलना में) की वृद्धि के साथ।

ताप विनिमय सतह पर यांत्रिक प्रभाव के तरीकों और विद्युत, अल्ट्रासोनिक और चुंबकीय क्षेत्रों के प्रवाह पर प्रभाव का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है।

संवहनी गर्मी हस्तांतरण

कंवेक्शन- यह तरल या गैस के विशिष्ट मैक्रोस्कोपिक वॉल्यूम की गति के कारण गर्मी की गति है। संवहन हमेशा चालन के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण के साथ होता है।

नीचे संवहनी गर्मी हस्तांतरणसंवहन और तापीय चालकता द्वारा एक ठोस पिंड की सतह से या उसकी सतह पर एक साथ तरल (या गैस) में ऊष्मा के प्रसार की प्रक्रिया को समझ सकेंगे। गर्मी के प्रसार के ऐसे मामले को संपर्क या केवल गर्मी हस्तांतरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण भी कहा जाता है।

संवहन द्वारा ऊष्मा का स्थानान्तरण जितना तीव्र होता है, द्रव का पूरा द्रव्यमान उतना ही अधिक अशांत होता है और उसके कणों का मिश्रण उतनी ही तीव्रता से होता है। उस। संवहन यांत्रिक गर्मी हस्तांतरण के साथ जुड़ा हुआ है और द्रव प्रवाह की हाइड्रोडायनामिक स्थितियों पर दृढ़ता से निर्भर करता है।

घटना की प्रकृति के अनुसार, तरल की गति की प्रकृति के दो प्रकार प्रतिष्ठित हैं:

1. नि: शुल्कद्रव आंदोलन (यानी। प्राकृतिक संवहन) - गर्म और ठंडे तरल कणों के घनत्व में अंतर के कारण उत्पन्न होता है और द्वारा निर्धारित किया जाता है भौतिक गुणतरल, इसकी मात्रा और गर्म और ठंडे कणों के बीच तापमान अंतर।

2. मजबूर (मजबूर)द्रव आंदोलन ( मजबूर संवहन)कुछ विदेशी रोगज़नक़ों के प्रभाव में होता है, जैसे कि पंप, पंखा। यह द्रव के भौतिक गुणों, उसकी गति, उस चैनल के आकार और आकार से निर्धारित होता है जिसमें आंदोलन किया जाता है।

पर सामान्य मामलामजबूर आंदोलन के साथ-साथ मुक्त आंदोलन भी एक साथ विकसित हो सकता है। गर्मी हस्तांतरण प्रक्रियाएं द्रव गति की स्थितियों के साथ अटूट रूप से जुड़ी हुई हैं। जैसा कि ज्ञात है, दो मुख्य प्रवाह व्यवस्थाएँ हैं: लामिना और अशांत। पर लामिना का प्रवाहप्रवाह शांत और लहरदार है। अशांत के साथ - आंदोलन अव्यवस्थित है, भंवर। गर्मी हस्तांतरण प्रक्रियाओं के लिए, काम कर रहे तरल पदार्थ की गति का तरीका बहुत होता है बडा महत्व, क्योंकि यह गर्मी हस्तांतरण के तंत्र को निर्धारित करता है।

संवहन द्वारा ऊष्मा अंतरण की क्रियाविधि

(संवहनी गर्मी हस्तांतरण)

आइए हम एक ठोस शरीर की सतह से तरल (या गैस) के प्रवाह के लिए संवहन और तापीय चालकता द्वारा गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया पर विचार करें, या इसके विपरीत, प्रवाह से ठोस बॉडी, उदाहरण के लिए, हीट एक्सचेंजर की दीवार।

प्रवाह के मूल में, गर्मी चालन और संवहन द्वारा एक साथ गर्मी हस्तांतरण किया जाता है। माध्यम की अशांत गति के दौरान प्रवाह के मूल में गर्मी हस्तांतरण की व्यवस्था को अशांत स्पंदनों के कारण तीव्र मिश्रण की विशेषता है, जो कोर में तापमान के बराबर औसत मान t av (t av1 या t av2) की ओर जाता है। ) तदनुसार, कोर में गर्मी हस्तांतरण मुख्य रूप से शीतलक की गति की प्रकृति से निर्धारित होता है, लेकिन इसके थर्मल गुणों पर भी निर्भर करता है। जैसे ही हम दीवार के पास पहुंचते हैं, गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता कम हो जाती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि दीवार के पास हाइड्रोडायनामिक सीमा परत के समान एक थर्मल सीमा परत बनती है। उस। जैसे-जैसे आप दीवार के करीब आते जाते हैं अधिक मूल्यतापीय चालकता प्राप्त करता है, और दीवार के तत्काल आसपास (एक बहुत पतली लामिना थर्मल सबलेयर में) गर्मी हस्तांतरण केवल तापीय चालकता द्वारा किया जाता है।

थर्मल बाउंड्री सबलेयर को निकट-दीवार की परत माना जाता है जिसमें गर्मी हस्तांतरण पर अशांत उतार-चढ़ाव का प्रभाव नगण्य हो जाता है।

यह प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए कि टी / रिकॉइल की तीव्रता मुख्य रूप से निकट-दीवार उप-परत के थर्मल प्रतिरोध द्वारा निर्धारित की जाती है, जो कोर के थर्मल प्रतिरोध की तुलना में निर्णायक हो जाती है।

अशांत द्रव प्रवाह के साथ, लामिना के प्रवाह की तुलना में गर्मी हस्तांतरण बहुत अधिक तीव्रता से होता है। जैसे-जैसे प्रवाह की अशांति बढ़ती है, मिश्रण बढ़ता है, जिससे सीमा परत की मोटाई में कमी आती है और स्थानांतरित गर्मी की मात्रा में वृद्धि होती है।

में से एक व्यावहारिक कार्यप्रौद्योगिकी के क्षेत्र में शीतलक की गति के दौरान अशांति का विकास होता है।

हीट एक्सचेंज उपकरण में अशांति के विकास का उद्देश्य थर्मल बाउंड्री सबलेयर की मोटाई को कम करना है, इस मामले में प्रक्रिया केवल संवहन द्वारा सीमित है।

आणविक तापीय चालकता द्वारा स्थानांतरित गर्मी की मात्रा फूरियर कानून द्वारा निर्धारित की जाती है:

टी सीमा पर तापमान है

संवहन द्वारा स्थानांतरित गर्मी न्यूटन के नियम या गर्मी हस्तांतरण के नियम के अनुसार निर्धारित की जाती है:

(2)

सतह F द्वारा स्थानांतरित ऊष्मा की मात्रा, जिसका तापमान t cf के साथ पर्यावरण के लिए तापमान t t है, सीधे ऊष्मा विनिमय सतह और तापमान अंतर m/y t st और t cf वातावरण के समानुपाती होता है।

अशांत स्पंदनों के कारण, तापमान बराबर होता है और इसे बराबर किया जा सकता है।

समीकरण (1) और (2) समीकरण हम प्राप्त करते हैं:

लेकिन मूल्य निर्धारित करना मुश्किल है।

गर्मी हस्तांतरण गुणांक, [डब्ल्यू / एम 2 के] - दिखाता है कि दीवार की सतह के 1 मीटर 2 से तरल में दीवार और एक डिग्री के तरल के बीच तापमान अंतर पर कितनी गर्मी स्थानांतरित की जाती है।

मान शरीर की सतह के बीच गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता को दर्शाता है, उदाहरण के लिए, एक ठोस दीवार और वातावरण(तरल या गैस छोड़ें)।

गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया है जटिल प्रक्रिया, और गर्मी हस्तांतरण गुणांक है जटिल कार्यइस प्रक्रिया की विशेषता वाली विभिन्न मात्राएँ।

गर्मी हस्तांतरण गुणांक निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करता है:

द्रव वेग, इसका घनत्व और चिपचिपाहट, यानी चर जो द्रव प्रवाह व्यवस्था को निर्धारित करते हैं;

तरल के तापीय गुण (विशिष्ट ताप क्षमता C p, तापीय चालकता), साथ ही मात्रा विस्तार का गुणांक;