В ограниченном пространстве

В узких каналах и щелях восходящий (у нагретой поверхности) и нисходящий (у холодной) потоки взаимно затормаживаются и образуют несколько отдельных циркуляционных контуров (рис. 9).

а б в

Рис. 9. Развитие естественной конвекции в ограниченном

замкнутом пространстве

В вертикальных каналах, если расстояние между поверхностями велико, восходящее и нисходящее движение протекает без взаимных помех и имеет такой же характер, как и в неограниченном пространстве (схема а). Если же расстояние между поверхностями мало, то вследствие взаимных помех возникают внутренние циркуляционные контуры, высота которых определяется шириной щели, родом жидкости и интенсивностью процесса (схема б). Для очень узких щелей (схема в) жидкость в которых практически неподвижна и теплообмен в этом случае осуществляется чистой теплопроводностью.

Для упрощения расчетов переноса теплоты в ограниченных пространствах сложный процесс конвективного теплообмена заменяют эквивалентным процессом теплопроводности. При этом коэффициент теплопроводности среды λ заменяется эквивалентным коэффициентом теплопроводности λ_э, который учитывает перенос теплоты теплопроводностью и конвекцией

(125)

Коэффициент , определяется следующим образом:

при (126)

при (127)

В качестве определяющего линейного размера принимается толщина прослойки; определяющей температуры – средняя температура жидкости t_ж.