teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 41
Текст из файла (страница 41)
можны два вида «онл нсацми;;алельмм и гнело»вж В первом случае конденсат осам»»еж» в ниле озжльных капель, коюрьп залимаюг лишь част поверхности тепгиюбмсив (сстачьная часть при »гам покрыта тончайнгим слоем жил«сепг), а ьо вюром — на охлаждаемой поверхности обре»уотс» сплошн»з пленка ко неправд Ъа пленка шекасг вниз гюдлействнем силы тяжести или увлекается в ту изи другую сюроиу потоком пара К»цельная «ондеисация про«скопит в там случае, если «онленсат ю омюивает твердую новорхносгь.
Смачиюемосгь характермзуспш «равенн)гном й (ужом межтгу г оверкиастями жилкости и твердого тела). Гели ушл 6 острый, жидкосзь смачивает поверхшють; если тупой, ие смачивает. При кяпсзгыюй конденсации наблюдаю»ел о зеггь высакио зна'гения «оэффнцисгпов зепэооцы из, однако искусственно се трудно подлерживать в течение Лпительно го «реме»и.
В промыппи:нных усшновках, конденсаторах паровых турбвн, подогрс лат»лей гзмг«гшгьной води и лрупш тенэообмеиных аппаргшк гп 1'ЭС и ЛЭС лбы ню имеет моего пленочная конденгвци» пара. Он» происходит яибо на наружной, либо на внутренней поверхности горизоншльных ю;и ее)пикальных 'цзуб Допустим, что «нутри вергиюльной трубьг протекает охлажлаюшая жилкость, а снаружи иахоюпся сухой насьпцсгшый пвр, солержвщий некоторое коз~и»ест»о воздуха (если аашювю ниже юмосфер>юго, мззлух может проникнуть в пвр через пепл пности в теплею»моннам аппарате). Рвссчотрим процесс теплово)мдачи ог пара к охлажлаюигей жидкости Интенсиви жть э юга п)юцсссл хараюсриэустся «озффициентом теплоперелачи тле 9 — плотность тсггэовою потока; Т, и 7'„— - температуры насыщеии» при л,имании пара влепи от пленки и охлаждяюшсй жидкости.
Ксэффиписнт теплоперслачи -- аслк пим, сб)хина» сумме термических сшгротивзений. В обшем случае (когда на стенке имеютсл атложешш примесей ып~ес»в) в процессе тшшопсрслачн могут быть семь термическгж соприилл.нии Прн этом ЛТ вЂ” 7; 7' ~ Л7;. =3 пж »Т, -- »»сизые перепады тамперюуры (рис )2.1); ЛТ,-»Я, (г' 1. 7) Рассмотрич первое (длффзэко»»ое) тгрмнчеокое сопротилленнс Я 3 ЛТ, 79, рлеханизм возиикноеени» диффузионного согпропзвлспия состоит в следуюгцем Коггю порция паровсздушиой смеси лостюает повертноспз 29» пленки, пар хонленсируется. Прн этом вблизи пленки сбразувзся слой с полы«миной канценгранией еозиуха, и парциальнос давление пара здесь меньше, чем в жчюьном сбьене.
Сэзедолатекьггс, темперазура пара в тонразиостн темперюур Луг Так как коицентрвннн пара и воздука оказываются различными в разных областях данного пространства, та в паровоздтшной смеси происк»лиг диффузия компонентом (пвр лиффувдируш к поверкгюсгн пленки, а воздух — . наоборот). Наличие воздуха в парс рсзо снижает интсиснююсть процесса конденсации Для чистою парк ЯЗ вЂ” О ЛТ, — О Термкчесьое сопрогнвлсннс Яэ гюзыааегсл совр мквм- ве фпюволо еле»ода или молекулярно-кинетическим сопротивлением на границе раз- 299 дела фвт. Дело в том, по при ко2шенсации пс пж молекул к граяице раэлсла фвэ превышает ноток мопску» в противошшох ную сторон), «слсдст- Я 222 вне чего в тонком свое (пор»шка весколькит елин свободного пробега мо.
лекул) имеет месте перепад да»воина, коюшгму саотаетствуег «сючок» 4. 2»июр«гу ы Лтт . ЯЯ», дю оюнки р ичсс«о о вирши»2пння яэ и а2свн вп примем, что н . я ОР. ».юп р )ю шс» юсюя»в Бояыыюю — са ю ь»Г — месса л мою»омом (лляйтОДГ=)вю) чо ь),Я -3214Д 2(к ом. К) - у«нпср . мы2аэо»а ею»новь ПУСТ Рв2 — ШНСС Ь П»Р», СОШ С»УЮШ» Отс ) МОЛ К)», М»аЮШИХ а гв„а рчт — »Ошссм пара д по о О» «уг. вы 2»ю вх н»сики н н- 2«н . а Вюж2ю»4р»2 и р,, КО роншы.ьгк, де» с ия ° шскншъ пера согда е 2»р» иь дгм юо ос н потека . »сгкнруюшсю пр» Я)2 " ' '(тк»2 этнд)2 С у о ура Кпоспр» Кя»у. ус» )р, »2 '2 47 2 Т(о" ') 2 Гюн сбр '.юм.
с» с 2 р )рывттшр ю я»ма«сфор»улс .2Л 72»Я т, (о" — о') )»1 До )си . О»2юснюру с рсми»сф р ила»ае«иена * 10 В 2 Г .«: Ю'ю4ыт=т« 'б 13 )О =ооэ к 2222 " 1о О«ело 4иый расчет показывает, ч2о термическое спирал»»ление фазового персхола мало, полому обычно при канлснсацнн чистого пара темпе ратуру »иеинюй повар»нос»и »женки приннмают равной темпсрюуре гпсышеии» в обьсме пара, а прн юндонсации паровоэдуптной смеси — темп»- рпурс насышснн» нри парцивльном давлении пара вблизи пленки Овнако при «а«ель«ой конденсации и конденсацю паров жипкнх металлов сопротивление Ят »гож«2 быть эначителыю. Для расчета эпмп сопротивлеии» прибег»кп к болеесгрогой молекулярно-кшмтической теории фвэового перехода. Т миасское сопротивлсннс Я) — это сопротивление конпенсюв, танн"ер сюцее От режима тс2еии» пленки (ламин»рэпа или турбулеи2«ое).
)егшош фазовОгО пер.*хода, вмдсляющаясн нв гр»вгтце раздела фаэ, персдасгся далее ь охлю«лапшей жипвоспт путем ш2ьтопроюдности н конвекции в с»с- КВЮ»Ц»й ПЛЕНКЕ. Обозначим юр«э б'„м и б" » то«шины своев отложений на стенке со стороны конденсата и Охлажлаюшей жидкости соответственно, а гере» Л'„ш в Л "в, юплопРО»одности этих отложений. То»Да мед «тес«ие опусы»»юн»моти« пюб определюошя так. Я4 б„ш)Ям» Яь = б„и) а юер. «чсюое сопромве»ение О енки Яэ: б)Л, г»е б и Л вЂ” - толшина и теплопроводнссть стенки.
Термичесжж соп)ютнвэение Ят »валент 4л интел сивнссги отвода теплоты охлаждающей х цямитыо, тл. от коэффициента 2 сплоагдачи. Гели ц, — коэффициент тегышп дачи, 'го Ят = 1)ц „ 12.2 Тео ин ил«печной ка»шенсацнн на Окляяшюмой вертпюгльнай Р стенке (теория Нусселыя). Влнвннс раюичиьш факторов нв тсвл ютдачу цри ламинарном течеивн аленки П сть имеется ш)этикальная стенка (рис 12 2), темпер»тур» кларой у 7,' - соня!. Около стенки накопится неподвижный сухой пасы»,«нный пар, тсмшйатурв которого У, ' Тс Предположим. По течение юенкн ламинарное„ инерционные силы, вызываемые ускорением пленки. пренебрежимо малы шт сранненюо с сила»2и »»»кости п снл»24« тятксс2 н; конвективный перенос теплоты неэяа пи»лен по сравнению с перенОсом теплоты поперек пленки (вдоль пвенкн перенос тсп22ыы неучптьпшется), силы треви» на границе «пленка — пар» пренебрежимо маэы, физические свойства «Оню:нсвт» (р ., Л„ и р ) ю температуры не зависят.
В ганой постановке задач» О шплообмене при «оиденсацни бьша решена Пуссельтом т пе ()о)б т Рюк м ю ив л с ю 2» нс с ис » р й ол лс» Дю'женю 4 „б Н Пгэ) г»с о„ . - ср » »я ф л, иом юю«и« *) с орс ю скн» н«»2 ч — ниис ап юка эю.п. нд ст (пгш и. »йб — ааш2н юпн и 10! д с„ „(рн р ),„- —,*=О. " оуз (12.6а) б до, — = 0 прну' б ду (и.й) Лнчкбт б дб= (Р— Р )!Т (12.0) (12.101 (12.5) (12.6) Л„(Є— Ра)бг 4ч ОТ» (12. И) 303 н ю с рв ер;о размера, влади»ею ф р >з) л и р евсина ч сгв !ак квк а„б — заранее нею сс н. юличн ь т гю (!22) не»аз о юепр люя К ус з ю р иь~ ггчю 06 юю .
ююе с(122) преаарюу » в ьле пн,ария аж Лс и ел н л ю рины "м ь ( шу вевер а, иой рзем- но!кол чл.-»ю пер р ), а .— рае:юю ю с плюю гн и час . се з Оч Ь юеЬ вЂ” э к», Т, грдваютезпюрауру огс науюпып г ьюеуч с к У"пез.чю С,=Р, Ь', 4Ь=.П! =.п(7;-'т,)Ь. тшл г Зюю 41 ! 4г Ь еп(1,-т,)Ь (!2.3) р 'Р и О а в уюмю ясно, ч о кр ес«о чнюо Кг„= 1600. Зеорю Нуюс»ь а нгзекнж а( зг «ю ра .окнарм Оуз! с жс)прикечке Саглас о теории Нуссельта, ори плезючной «опленсапии пара тепло~а, выделяюшаясл ив границе раздела «пер — жилкастьв, атюнпнся к стенке за счег геплопроноднсоги жидкости в пансрсчном направлении.
Уравнеютс .тепло рона»ности и грлнизные усвоена зеписынвютс» в «ндю д Т вЂ”, = О; Т( „= Т„т( 4 = Т,. ду Решение ззой залам» вдет линейное распредслсвис темюркг) ры по то»- нюне плен и (рнс 12.3). Примам 0= -(Т,— Т,) Л . б Так как 0 - 0(7; — Т,), то 0 Лгб. П 2.4) Дл» ига ожленив б в данном сечении » ссс швим уравнение зепланога баланса' )одз. =- Р о„б о 7(нфферснгвзру» эю уравнение, начодим 0 0 = Р— (о„б).
Из (12.6) можно опредегить б, па предааритнзыза необходима расс зи тать о . )Лтя этого следует решать уравнение двюкевня дл» пленки С учс там прннвть1х лопушаний зта уравненке записынается а виде )раиичные услаюя С дуг иметь ьид о, О приу — '0; Вто рве граничное условие является слевстнюм того, згта при у — б сн»з» трения равны нулю. В у!жевании движсни» рп и рн — .
пло насти жнлюсти и пйза в состоянии наем|де~!и» (нри Т = Т). Интегрируя уравнение движения и учитывая граничные условия нрн нахшкдении постоянных, гюлучоем аарабояи !вский закон рвапредслсни» скорошп о„по за»шина шюнзн (рис. 12.3)1 „=й — и!'уб--б '!. 2 )' (!2.71 К Средняя скорхть ОР— Рн)й г Ь * б ' ЗК о В (!2.6) положим 0 = 3 7607; где 07'' Т вЂ” Т,. Тогда пслу*зим При л = 0 б 0 Интегрируя урэвнемие (12.9), оолучаем Из(12.10) следует, что толщина пленки б -67 и увеличиввегся с рос- 1Н том»э б- х Исоовюу» И241, получаем фармулч Пусселюа шю местио- 1!4 га коэффициента юплаотдвчи: чи а с уча~ам (12 Н) из!ею вид Н2,14) срелкего а: Так щк в июнем случае т, = сапы, то срслквй гюэффищинт теплоотла ь — 1 а= — )ад =.-а~ Ь 3 .! е глс а! 1 - козффипневт тенлааглачи е точке к - А, 11олазав в (12 11) к — Ь, окончательна получаем формулу Нуссельга юы е ')п(.)щ=л. а а=оулу. иии щ,стм р бр ваппй а ль — (Р -Р )«' а О,О43 т„ЬТЛ 0 ~2 (Є— Ро)я ,з з Ь7Л (12.12) Творил иге«очной ьонлснсан1вг при переменной темперюурс 7 была орел.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
