Ответы тепломассообмен. ответы на вопросы. В уравнении 15) все физические параметры жидкости выбираются при температуре насыщенного пара
 Скачать 231.94 Kb.
|
|
Вопрос №1: Конденсация (condensation) – переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. (Конденсация в твердое состояние называется десублимацией). Конденсация возможна только при докритических состояниях пара (газа), при этом температура и давление данного вещества должны быть выше их значений в тройной точке. Конденсация может происходить как в объеме пара, так и на охлаждаемой поверхности теплообмена при условии, что температура поверхности ниже температуры насыщения пара при его общем или парциальном давлении, если пар находится в смеси с другими газами. Вопрос №20: Рассмотрим первоначально ламинарное течение пленки. Формулу представим в виде связи известных безразмерных комплексов:  Таким образом, уравнение подобия для расчета теплоотдачи при ламинарном течении пленки конденсата по вертикальной стенке примет вид:   В уравнении (2.15) все физические параметры жидкости выбираются при температуре насыщенного пара Формула (2.15) не учитывает силу поверхностного натяжения жидкости на границе пленки, поэтому расчет по ней дает несколько заниженное значение коэффициента теплоотдачи. Как показал П. Л. Капица, действие силы поверхностного натяжения при течении конденсата в пленке приводит к ее волнообразному движению. Средняя толщина пленки при этом на 7% меньше, чем толщина гладкой пленки при ламинарном стекании. В результате величина коэффициента теплоотдачи возрастает приблизительно на 21% по сравнению с величиной, вычисленной по формуле (2.12). Поправка получена в предположении, что волновое течение имеет упорядоченный периодический характер, а температура пленки остается постоянной. В действительности процесс при волновом течении пленки значительно сложнее. Течение трехмерное и имеет сложную структуру. С учетом экспериментальных данных формула для расчета среднего коэффициента теплоотдачи при волновом движении пленки имеет вид:  Вопрос №30: При конденсации пара на нижней поверхности горизонтальной плиты, достаточно большой по сравнению с отдельными каплями, стекание конденсата происходит отрывом от пленки отдельных капель. Статистическая вероятность отрыва капель одинакова для всех частей плиты, поэтому средняя толщина пленки и коэффициент теплоотдачи не зависят от протяженности поверхности конденсации. В общем случае процесс конденсации пара определяется только размерами отдельных капель, зависящими от взаимодействия в потоке сил поверхностного натяжения и тяжести g . Рекомендуемая для расчета среднего коэффициента теплоотдачи при конденсации пара на нижней поверхности горизонтальной плиты формула имеет вид:   Вопрос №31: При конденсации пара в трубах режимы течения конденсата и пара могут быть как ламинарным, так и турбулентным. На входе в трубу течение пара – турбулентное, но по мере конденсации скорость пара уменьшается, и турбулентное течение может перейти в ламинарное. (В условиях полной конденсации скорость пара на выходе из трубы может быть равна нулю (выпар отсутствует).) В то же время расход конденсата вдоль трубы непрерывно увеличивается и ламинарное течение конденсата может перейти в турбулентное. При этом силы трения на границе между паром и конденсатом могут быть значительными. Сочетание этих особенностей течения значительно усложняет процесс решения задачи теплообмена.  Вопрос №1 (Вторая тема «Кипение»): Кипение (boiling) - процесс образования пара внутри объема жидкости, находящейся при температуре насыщения или несколько перегретой относительно температуры насыщения при заданном давлении. Кипение возможно во всем температурном интервале между тройной и критической точками для данного вещества. Процесс кипения сопровождается подводом теплоты к кипящей жидкости, т.е. кипение – эндотермический процесс. Различают кипение жидкости на твердой поверхности теплообмена, к которой извне подводится теплота, и кипение в объеме значительно перегретой жидкости (например, в результате резкого сброс давления). Теплоотдача при кипении жидкости на твердой поверхности нагрева представляет наибольший интерес с практической точки зрения. Кипение жидкости в слое у поверхности нагрева сопровождается пульсирующим перемещением множества паровых и водяных масс, что способствует более интенсивному переносу теплоты по сравнению с диффузионным переносом в пристенном слое некипящей жидкости. Для возникновения процесса кипения необходимо выполнении двух условий: наличие, перегрева жидкости относительно температуры насыщения и наличие центров парообразования. Оба эти условия выполняются на поверхности теплообмена, поэтому пузырьки пара образуются непосредственно на поверхности. В зависимости от плотности теплового потока, подводимого к жидкости через поверхность нагрева, различают два режима кипения. В первом на поверхности зарождаются, растут и отрываются отдельные паровые пузыри, во втором при большой плотности теплового потока отрывные пузырьки сливаются, образуя у поверхности сплошную пленку пара. Первый режим кипения называется пузырьковым кипением (nucleate boiling), второй – пленочным (film boiling). |