Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2021-04-18 | 117 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
при пленочной конденсации водяных паров
I. Основные теоретические положения о теплообмене
при пленочной конденсации
При работе паровых энергетических и холодильных установок, в аппаратах кондиционирования воздуха и системах терморегулирования космических кораблей и т.п. постоянный уровень температуры для отвода или подвода теплоты часто достигается при конденсации паров рабочего тела – воды, фреонов, металлических, органических и других теплоносителей. Процесс конденсации занимает также важное место в химико-технологических производствах, например, в нефтехимии.
Движущей силой рассматриваемого процесса является разность парциальных давлений паров конденсирующейся жидкости над теплообменной поверхностью и на достаточном удалении от нее. Последнее достигается охлаждением упомянутой поверхности до температуры более низкой, чем температура насыщения паров , находящихся в объеме теплообменного аппарата, называемого конденсатором. Заметим сразу, что теплообменные поверхности в конденсаторах составляются из размещенных внутри цилиндрического кожуха труб или пластинчатых каналов, внутри которых движется охлаждающая среда – воздух, вода и т.д.
При отсутствии жировых или масляных пятен конденсация паров на большинстве технических поверхностей происходит в каждой точке и называется пленочной. Процесс пленочной конденсации представляется как диффузия молекул паров из парового пространства к стекающей по охлаждаемой поверхности пленке конденсата с последующей отдачей теплоты фазового превращения через толщу пленки конденсата к охлаждаемой стенке.
При отсутствии в паровом объеме конденсатора примесей неконденсирующихся газов сопротивление диффузии паров к стекающей пленке конденсата пренебрежимо мало и термическое сопротивление процессу конденсации практически определяется теплофизическими свойствами и характером течения пленки (ламинарным, переходным или турбулентным), а также взаимодействием ее с поступающим в конденсатор паром, скорость которого может быть весьма значительной.
|
Задача об определении интенсивности теплообмена при пленочной конденсации была впервые решена В. Нуссельтом в 1916 г. Он рассматривал процесс конденсации неподвижного пара на вертикальной охлаждаемой пластине шириной (рис. 16.1) в упрощающих предпосылках о том, что пленка конденсата движется ламинарно, безынерционно и безградиентно.
Тогда процесс течения пленки таков, что гравитационная сила, действующая на выделенную часть пленки высотой dy уравновешивается силой трения ее о стенку, т.е.
, (16.1)
где ρ – плотность жидкости; g – ускорение свободного падения; δ – толщина плёнки; - касательное напряжение трения на стенке.
Рис. 16.1. Схема процесса конденса-ции пара на вертикальной пластине | Приращение dm массы стекающей жидкости на высоте пластины определяет движение пленки конденсата и обуслов-лено конденсацией пара на каждом выделенном элементе dy: , (16.2) где - количество теплоты, выделенное при конденсации; r – теплота фазового превращения. |
С другой стороны, величина dm может быть определена дифференцированием выражения для массы конденсата m, проходящей через сечение, отстоящее на расстояние y от верхнего края пластины:
. (16.3)
Неизвестная средняя скорость движения жидкости в рассматриваемом сечении легко вычисляется при совместном рассмотрении системы уравнений, состоящей из динамического уравнения (16.1) и приводимых ниже уравнения (16.4) параболической формы профиля скоростей для ламинарного течения и уравнения (16.5) закона Ньютона для касательного напряжения трения :
|
, ()
, (16.4)
. (16.5)
В самом деле, вычисляя через (16.1) как и через (16.5) путем предварительного определения на стенке градиента скорости пленки дифференцированием уравнения профиля скоростей (16.4) в точке x = 0 как , получаем тождество:
или . (16.6)
В уравнениях (16.4) и (16.5) дополнительно обозначены – скорость жидкости в точке, отстоящей в рассматриваемом сечении на расстоянии x от стенки; - максимальное значение скорости в том же сечении; – динамическая вязкость жидкости.
При параболическом профиле скоростей средняя скорость жидкости составляет 2/3 от ее максимального значения
(16.7)
и масса конденсата m, проходящего через рассматриваемое сечение, определяется как
, (16.8)
тогда приращение массы конденсата dm на высоте пластины dy равно:
. (16.9)
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!