teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 56
Текст из файла (страница 56)
который щжкгнчески не растворив»ел в воле. Рассмотрим процесс испарения воды, назона цсйся на лис гргбг»рки (рнс. 15.1). Темгюрвтура иолы равна тгмперкгурс оаружаюпгего ест«уха (у=сапя1). Нял поверхностью воюя прнсутствуег смесь вол ных паров с воздухам Дип!ение этой смеси в пробирке посюянна, однако парциааьныс давлении воланы» парсе р, н воз«уха рз по высгпс пробирки гаменя- г >2 >! Р2 Рг (15.1) Так ищ >2 - О„та !шапажть потока смеси .! = 3 = сопи!. Вайлем,! н ! расарсдсленне концентрации по кгюрлинате у Учнтьнпя (15.1) и та, гга у Ра* '2 9 >р, пол>числ» (152) .! ! 1 Да!се аосаольз> смея фа!»мулан (см. б 14.2) н д гн!' " 2! 6>~.1 (15 3) Здесь шло!псине н>! пред шаля«!собой моаьную долю первою «ам!юнсша, причем пна раню сбюмной лоле (см (143 ))„ „!е г, =р! рн!Ю 1езюрь(153) подошвами(152)иучгем, по!ж рз- минн Мз= — !>(1 — н!>н), м»н.
р!н>я! = рМ! ГЛТ '!Огю иолу е!м РМ, П >! = — — —— ЯГ 1-, д> В '15.4) ( ., ) ра лелин переменные и проинтегрируем первый раз аг > О ло текущего значения >; а второи раз от у ' О до — Ь В > — резуяьтатс аалучвм зависимости (!54) кисл, призом р! ! рз — р — ашп!. Пчюнлпо. чсо пар!шальнее давление на лавсрхнсс»и иоды р1, рз, (р! -. аарцнельиае дашмннс водя»юго пера в окружиюи!см воздухе) и массима концентрация с! ' с! Дяя воздуха — карги!щ обри нас (рис.
152). И -за нашщня !рвднснган «оннснтулиий коьпюнс!пов смеси при любпм .»ие ю!ии коардниигы у (О с > с Ц имскц месса диффузионные потоки ва. дяныл паров и воздухе: >! = . рбдс!Му;72 рбй>щу, причем>! и >2 — проскпнн векюрае>, и)2 на ссьбк 1вк как Ос!му О, го>2 сб, г.
° . днффузиг нный пг юь воздуха направлен к поверхности воды, которая длл него не иронипаема В стм!ианарном п!юцессс испареяия дс )дт О„ 2 ! „т.с. нри люболг значении коардннщм у кошмнтрациа наздуха не завнсвт от времени. ')то означает, по виффузнонный поток щп,!уха к аааерхностн воды доажеи лампсисираватьсн ло!оком смеси, направленным в пративопаложну»о сторону.
Таким вторым потоком н является коввектнваый поток Сюфана. В!а скорость обозначим о,к. То»па.! ='> ' р а и - О, — за,и -- , ат«УДа лла скорости сгефанассга потаен получаем (15 5) «» ! — г! ГМП 1 — г Д7Ь 1 — '), (!5.6) анн- «де г, и г — лтольиыс воли активнОго компонента на мея физией гр 1 ! це и апаш от ню; К >!КТ!(рМ1Г>!. Формула (15 6) назывм.тся фг!шу» д С грана Чтобы воспользовщься (!5 5) !щя нахождения !(г), ирелварищльна по (15 б) нала рассчитшь значение У! Формулы (155) и (15.6) справел ивы и лял процесса «онлснснии парогазовой сысое В зн»м случщ г! г, у О и сюфанав ноток папраш!сн к меж(азией г!мниис.
15.2. Массо- и тснлпсбмен ври испарении в парогазовую среду В 6 15.1 мы рассмг орели г!растай случай испаре»шя при 'à — сапа Воли можно принять, что пргегесс массоперенаса осузцестмпетса тш!ька в направлении, перпснднкугярном к межфпиой поверхности (огномариаз »шффузиа), то ло формуле Сзсфана можно рвссчитатл скорость нс!прения. Моиелью ° дномернай диффузии является нс»прение в пробирке Кигай модели зающ можно применюь ариближснис теории пограничного слав, согласна «озорому лиффузнонные псренось! массы.
»юшсиы и им!Ольса я продольном ию!равлснин лренсбрежимо малы по сравнению с переносил в им!срочном напрпезеннн Указанное до!оспине сораведялве при маясй гошцннс ааг!пничиаю свая. В форм>яе Стефана вал юлщиной пограничного свая можно лодражмсвать расстояние Ь ат иавсрлвосги валы ио верхнею края пробирки (см. рис 15 1).
Чем меньше тшвцини пограни !- ного слоя, тем больше !матисса, потока м ссьь ирохолящего через лютфазную поверкнссть, н больша око!юсш испаренив. Основная проблема, вюннкаюшая при использовании формулы Стефана, — нехожленне н яшины пограничного ш»аи Б. Простой способ расчета толщины 6 сасмщт в шюдуюшем О!ачаяв рассмотрим иенодвижн>ю !щенку, !срез кагор>ю проколю тепловой поток 4, Вдм Разность темнсрат>р паверкнса!ти ш!елки, ее толщина и сспюпро- 2 волнасть ааозветшвенио равны Ь7; Б' и ),. Тюпа 4 пЛТ.
»и и Лгр Пушь теперь Лс !пзиасть «анюшра!знй, а р, П и Б - ссагю!мненно платность смеси, лъзффншюп»гифф>ч»»л! и толигина исгоднюкнон саснлн в процесю лиффузии. причем.г — Влст гле )5 рО>6 Процесс тегаювроводнсстн аналопгчси процессу диффузии (У - б) тогла (1 - прЛ77.. )0тя гюовм смесей исаа Ее 1 В агам случае злю!уча см ф Лм лгу у)люк (15 7) Р так как (! = црЛ '2 = црпс '(2 ) = а(л 'с, Здесь г, -- теплаем- Р Р Р коси, смеси. при 1е - 1 8 = рл/б;.
РПРУ» =.)Уп. 7»кнч сбразпм, юая коэффициент теплошлачю можно найти б. Например, для сфергзчес- .:,.",1 юй гвсгипы диаметром й при условтвг, чго перенес тешгаю осущестнляезся тсплопроводносп ю Ми асгуй = 2 откуда ц "27 ай и 0 .. 072 Видно, 'па с уыеныаением Лилмг»ра гасгицы (например, Линмсгра ыпли) уменлнгает'сл б и, с мдовательно, вгарас гает интезюивнасгь испарсння. Иа ар«юнко часто встреча огся шанс процессы нспврени», в каюрык ссуд!ее»еляез ся г !аюзов теплоты к травной раздела фаз, т с. имеет место совместный прадссс тепло- н иассосбмена.
В часгносги, »экие арогмссы происходят в гралнрнях 1 ЭС н АЭС, нри сушке излелий, испарении капель волы в змлючителюой сталин «пленял в пббах пармен рюоров и лр. В поспел!ем из улаганиых случаев испарение воды осуществляется в поток ссбпгвспною п ра, те имеет место тепломассоабмен в олнокампо. "':4,; нсюнан с!млс, Глав нвл межфазной павсрлноспю присутствую иенцам: .;б! ый гат (например, возяух), зо -.икая лоюрхносзь являеюн поя>пронин»омон, н нв иитенснвнопл иснарени юияст (ч ста иезначн ельно) стеф нав "~ьт латал массы.
;з ) Рвсчег совмсстньп процессов гешю- н массообмена можно провести с Рамошью лнффереюгназьньш уравнений, «отарме приведены выше (см гл. !4) Олнака решении мит уравнений найзн чрезеьпайно сложно, ссаужнно в том случае, юглл потов, амываюпшй чсжфюиую Пзеиигб, турбулвюнын. Панам> в инженерных расчетах црнбыают к прибтижеггиому '.4 метояу.
а и»ором мспользунпся «надогня процессов переноса массьг, Г . шрг.. н,и ул в и уравнение материала ного и энергетическою балансов д м межфазиой грзннцы. 11» основе гнпп»вы о неаалввжной пленке а ряде алу тьен массосбмен можно рассчитать но формуле Стефана В качестве примера рассмптрим одвабомв г вгларенк воды в наровозд>гггную срач В зни процессе п двод т* шшы госта)ююг »ольг к мсжфззпой гюверхносзн отсугсгвусг. Задан» тсмавратур» потока среды Т, Р трсбуетсв найти температур> лонер«нос и Т н ила»имгь аотока массы паров валы Узо Инюксом с» мы обознэгием величины. которые шюгаетст- 400 г ВУИГГ Мсжфаэисй ГРаннцс. В Н»ШСМ СЛУЧВЕ узе = У (тах Ка«.узе = О) И ССРавеш!иво соотношение (14.34), т.е. 7! 1 - с" Плотность диффузионною поюка 7':.
б(с!е — ",). ,,— с",). Величина с", полис тью ащзеисляется тслшервтурой 7,', а ! вд ( з . ано (из»воша влаж- ность патака воздуха у ) В равнении зиергспгчсскаго баланса (14.35в) по- ложим 0' =0 но",ай,=пт — тТ, — Т,) . Так хак дла газовой смеси Се = 1, у та в нервом приближении мшкно использовать фарм>лу (15.7), те ц=нс .
— . Псснольку число Хзг - Рг", ю по аналоги и Хп — Рг н более точна а=ром е . ок» =р чй . П затевь с»сени л зависит от режима гюепая сдетмг. ))дя ламин»рното режима н . !73, гсш турбуяенгногс и = 0,4. В сзультаю уравнение (14.35в) принимает вид Р' (15.8) 1 — сг, Из (15.8) моз на опрелезить темаерагуру 72 Видно, что гри 1.е = 1 она незввиаит ог сюрсстн аоток» сревы.
Уравнение (15.8) справен»ива аливбатного нс только мя »оды, иа и двя другик жидкостей Земперат>ра исларения Т, называется гела!ерагурой «мокрою» »Зтмаметрл После тога, «ак с помощью (15.8) опрелелим температуру 1', будет известно знамение ! . атем ,. 3, найдя Д по метолу аиюог ии, можно определить значелнх 7 и с е п Ус Р шь не асставленмой задачи на этом заканчивасгся.
Анэлопгчно решэегся задача в том сяучас, «огда дополнительно зюан тегловой поток 0',. Оливка в уравнении знергети гесюг о бштанса необходимо рассчитывать и ц и б !ЗЭ. Массо-н тевлообмев прн коилеисании гп ге»рог званой смеси Соеыес гные пращ:осы массо. и тел»сейме на осуществляются в пода~реютслях и конденсатор»к паровых турбин не 7ЭС и АЭС, и АЭС, в кшпвктиых зепласбменннках промынглег!ных лрелпривтий н лрупп алу ' х ал чаях цва!е всего лЮггесс мшсасбмсн» возни«нег нз-за наличия в паре ис ле лои иси„ющегася газа. Таким гамм обычно является воздух, юторый проникаю е теплооблгеиник, рабошюнгий пел разря «синем Конденсация геатермадыюго паре жз 1соГЗС происходит а прнаутствин смеси нейтравьныл газов 401 В угмзю1иых случаю, кондсзкапих иодлержн отвода тевлоты ат нежфазнол границы э обь в конденсаторах паровьж турбин коиленс»т одра аерхности труб, а выполя~ошалел теолоз» фазово р (жз п.мнк> «онденсаш охлахдаюгцен жилкошью (водок), протекающей по трубам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
