teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 58
Текст из файла (страница 58)
у Решение. Цля нахожлення козффнпвента массо«плачи воспользуемся аналогией процессов теияо- я мшсообмена. Ю~» ироиесса теплсобмена при яынуидеинай кон»скина жникостн 2( Ни -У(йе, Рг), ' Кф( где Уй! = п/е/). — «пело Нуссеаьта; Кс — и 1»/ — число Рейнольдс»; Рг — « /а — чнся«ПР»ндпа. Коэффнвненз масаютлвчи определяется ссопюшеннем $' /ш где /1 — плотное гь дяффузаонного потока масси валяного лара; с, н с, .ф -- массовые коюшнтраинв мгляного пера на нсвсрхностн н впала г~ тела. Цяя массосбмена вводятся диффузионное число Нуссеаьта ()/и Нп и = РП Ф» н диффузионное числа Прмш я Ргп - -т 'П. Согласно аналогии, фупкднонюьная зависимость/ма числ»Нип имею внд Кп --/(К», Рг ) Найт ем число Рсйнолюсв прп х =' 0,5 м с уа:том ювнснмости коэффиинента ч пт давления о, х 1.05.2 4 Ке = — = ' = 6,64 Ю 15,06 10 Так кю тс ение а пограничном слое ламинарное, то лля пропесса тенлосбмена Ни„= 0,332Ке, Рг а юя п(мнемся массопбмена Нио„= 0,332йе, Рг„ Коэффпиввн| диффузия 233 гя0,10! П = 0.216.
10 ! — ! — ' = 0,123 10 м /с. (273/ 0,202 Цпффузноннае чнс.ю Пршлтпя 15,06 10 2 . 0,123 10 Цнффузнониое чпсш Нуссельта Нпп,=0337(664 1О)! 061 =7255, и кгоффяинент ьгассоотдачи Я 2 «« 1,205 . 2 0,123 10 4 1 !О-з /( 2 ) -3 2 и е . коэффициент масссптдячн !1 = 4,3 10 кг/(ы с). Зюшча 3.
Найдите плотности днффузнониого потока пассы пара /г, по»шло потока масси пара,/ва шилового потока, падноднмсго к меафазнай /ранние сс стороны жнлюй фазы, 9' н теплового потока ат мшкфвэ- ной гранаиы в пяроаозлушную среду 4" шя уюпвнй задаю 2 с той югшг. Разннисй. что гемпеРатРа изделии гс:- ЗО С. Найдите также скоРос~ь сшфаиового шпо а машы сш, яа попер»ности гтастнны. Решение. ПРн темпеРагУР.
30'СР— Р, = 4241,7 Па н Рг = 0,03 ю/ьг 7 и его плот«леть Плопнжть смеси Р,.-2,28! "003-. 2,3П кг)м Рг, 0,03 е = — = — ' = 0,01298 Р, 2П! .71„т р! о гш и = 0,332 ' (6.64 10 ) ОПОЗ = 3,94 В 0,5 Дя» оп!жделения О', весно! ьзу ыс з шелиа г знсргети ланса Ю» можфазной граиицы: 1 з+'ге=о 410 Парцнальнсе давление вазаука "г =Р— Р! =202 — »,24'- 197,76кНа, рг -- 1,165 ' = 2,281 кгтм, 197,76 3 101 Массавал концентрация водяного пара В нашем случае с! = О, б = 4,3 10 «Н(м с), а Уы — 4,3-10 0,01298 = 5,581 10 вг)(м с) Плотность ионного пото«вывеси гпе о „вЂ” скорость стефанового потока массы на межфазно Ддя пояупроивпаемой межфазиой граннць. l! 5,581 10 -з 1 г 1 нах мим коэффициент з мь«ил дачи а и 9« на закону ньют 9, = аф — г ) =.
3,94(30- 20) = 39,4 В гм гле г! — теалота паросбрашванвл. При г, - ЗО 'С ! = 2430,2 «Джткг 3'аким сбршом 9',.-. 5654. 10 .24302-10' + 394 = 1768 Втт Скорость стсфаионого патока массы с). она — Рихмана: и ':.В«( т,бш 10'-5,58! 10' о,оз Опыт, )ы = т ЗВ). !О З «гг(м" с); .Гы == 5 654 10Ш кгт(м~.с)1 9;— = !76,8 Взгмг; 9", -: 394 Вт)мг, о,„=2,4 )О -3 Злаача 4. Капая водм находится во влажном воздухе. Парика!ьнсе давление водяного пара раина 7,01 10 Па, а полное лавлеине составляет 4 9,01 1О Пв В данный момент времени ли«метр шали д=- 2 мм, а се темОЕРатУРа Ге = 86 'Г. НайДНтс ПпетиОСтЬ ЛиффУЗ»оинаГО ИОтОКа Пв П»стьосгь полного потака l!и скорость стсфанавого потока о, „, а та«» е гшотвость тел«оного шггсю 9", на поверхности «алли.
Движеггнем каг!»и относительно воздуха пгинебречь и считал„что ).е = 1. Решение. При желенин 7,01 1О Па г, = 90 'С и р, = 0,423 ьттм . 4 го|стилет« во лух» при давлении 2 10 Па и темиературе 90 'С рг 0,192 кгтм Таким образом, плотносгь смеси Р -' Р, + Р( = 0,423 .г 0,192 -- 0,615 кгтм Массовая ко~ггиитрвцн» водянош пара вдали пт капли Р ! ° 0,423 г = — = — '=0,687 11 0,6! 5 Значенисгч.
=. 1. 0687--0313.Нрит,— 86'Ср! .=0366 кбм,адм воз«Уха Рг. — О,!94 кгтм, 'гогда з .. Р! 0,366 = 0,654. р, 0,366 О,НШ Найдем геогюороводгюсп, влежиопт возлухэ. Нредларитглыш сирс»ля»- ем туз! ' 0,573 и лгг! - 1.730. Нз таблиц находам 1!-2,255 10 Вт)(м К)„ -г ' г '= 3,13 10 Вт)(м К). Зогпа получасы 2 — 1,992 РО Вт/(и. К). -г Казффнггиеи~ лиффузнн П = 0,216 1О ! — 1 — ' = 0,404 10 м Гс.
ггзбз' !"110,1 ' 10 -4 г (27 В 4П Для условий задачи Нп — Ни г — 2 Коэффитшеит теплоотдачн !9,92 Вт/(ь! К) а коэффициент массоотдачи = 0,0249 Втбм с) Олрелеляем искомые величин г /м 23,76 10 — В р1„0,366 Опыт. /,— =4.25 10 Э м/с; Залечи 5. Терь потоком воздуха, Найлитс и;мперю) Ревыиип Про счвтпь а гнабвшь линев будет имсп анд Нарезам ./ы с у !етом того, по /, Певучим = / — г При попер гном обтекании цияиндра причем м — 0,38 Тогда 412 и 2 1,992 10 2. 10 (1=2 ' 0,615 0,404 . 10 2 10 У! — "В(с! — с! )-:00249(0687- 0654) = 822.
ВТ ю/(м "с); 1 — с! 1 — 0,654 у 9" = п(г -г ) = 19,92(90-86) = 79,69 Вт/м. 8.22 10 кг/(м с); Уг, = ?3,76 10 ю/(м .с); о„, =,.'«ф: 9 ° 79,7 Вт/Мг юметр, оберну ый »лажной тканью, ионермно пмьгеаегся, дз 'ру термометра. гюсг. испарения влажной ткани в данном случае можно .,'$~ гм, з.е 9' =- О. Тогда соо ношение энергетического ба- ' „Ф„'. lмаь /",=О.
(3 с — с! г Нв = Сйе Ргм, в Нсп = Сае Ргп, ".ф — Ле =- — 1,е ' 1 г- 1 О.»2 » :,.а:,у В резульште будем иметь сг.слуюшее уравнение лля нахождения гз Ьэг Сà — С! à — / 1.с Дг» иавгих усювнй (см. задачу !) (е:: 1,16, с '-' 1,018 кДяг/(кг К), » г! - 0,0101. Зне гения ! и «! однозначно оврелсляютс» гсмдерваров г Рещая все»свисс ураеисино ГрафнЧЮКН, ПедуЧавн.
Г =- 15„3 »С. Ответ. Темперазура термомюра равна 15,3 'С. Задача 6. Н» вертикальной плоской щенке, температура которой /, = 78 'С, происходит п.гено нгая коидснсапяя волюкгго пари из пароешлушной смеси. Давление смеси равно 7.
РО Па, парниэльное давление возлуха вдали от стенки состав»нет 2,264 10 Па Паровозлушгжя смесь движется свану вниз относительно пленки конденсата со скоросп,ю 8 м/с. Пр:иебрегаь лннамическнм воздействием потека смеси на стекающую пленку, найдите лля сечение х = О,!и темгыратуру иоверхиости пленки го пжпность опюдимош стенкой тепловою потока 9,'. Решенно Найдем массовые аонпентрапни водяною нара и возлука впали от стенки. Нарпиаэы ос давление водяного парад! .р -/и = 7. !О— ?,264 10 = 4,736 10 Пк Прн этм лак»енин /, = 80 С и р, = 0,293 ю/м . /Ня еозлухв при г = 80 'С и р = 2,264.
10 Пв рг =. 0,224 хг/м . Пло ность 4 3 смесв р =- Рг . + рг = 0,293 ь 0,224 — 0.517 кг!м . Вычислим массовыс юнпентрапни с = — '=0,566; 0,293 0.517 с,=) — с =1 — 0,566=0,434 2 ' ! Определим теелопроюдиостя Л и вязкости П лл» ларовоздуюной смеси при г = 80 'С.
Нз таблнп находим: Л, - тПН !О' а Ц К); П, = Н,09.!04 П .с; !агат/(м К); р =21,1 ° !Оьаа с. Пареде/гим ч/12 . 0,5676; фы = 1,7435. Зна гение Л = 0,02426 Вт/(м К). Знюение ы расс гитаем по формуле РГС! ~ег г+ с2рц сг+ !921 413 После вычислевпй получим р= 14,17 1О Па" с. Коэффициент лнффузнн 0=02!6.30 (' — '3' — '=Осю !О м)с. »2353» !ДО Ю( 4 2 (,2737 0„07 Найлеы тепловы«ить смеси. Препваритслыю из таблиц получим сл — ' '.,4 «3 — 2,064 «Дль»(ю" К), 4» = 1,009 кДнт(кг К). Тогда - 1,606 «ДЫ(ю" К) ".ЬХ.
г Вычислим числа Рг н Ргп. !4,17 10 1,606. 10 2,426 10 14,37 10 Рго = ' = 0,559 05!7 "049. 10 Сбгеюниг ими«и пвроиозлупзной смесью будем рзссмвгривюь так ие, как продольное обтекание пластины Найдем число Рейиольлса: 0517 8 03 = 29209. 14,17 . 10 Рассчитаем коэффициенты а и (3» 2 426 30 3щ 3гз -2 а = 0,332 ' 29209 0,937 = 33,47 Втбм К); 03 0=0332 ' * 29209 0559 = 3.185. 30 кгт(и с). 0,537 0,49 !О гщ 32з -2 Дзя изхоя;депп« т.*мпервтуры поверкиосги и|сики миоин зуемся ссптноиеиисм энергетического бы!вива, в «сторон 9', расс пивом по теории 5 Н)ссельтв С(г г )»24 пю (3 г!Ю 0„673 2,64 10 972 9,8 3 .374 Г 3 4 = 15035 Вз((м К ) 4 0,375 .
Ю 0.3 :.1 с учеп1м вайлснных значений с, ц, 3) и с3 уравгмние бы!апов примет вил 0,0185(0,566 — с3„)г, 4!347(80 — г,) = 15035(г — 78) 1-с» Значения с3 и г3 «вляются функцаямн теми«!итгры г которая равна температуре насыщения нри парцимьиом давлении пара рг . Реивя пес»сднее уравнение 3 рафичес«и, пи»о«им г = 78,1 еС. Плотное» ь теплового дпгока ,3' — 15 035(78,! 78) =. 1Я33,5 Вт)м . 324 2 Огас« Темпера»ура повсркнссти пленки г =. 78,1 С; 9' = 1503,5 Вт)м .
2 Задачи 7. Капля воды диаметром И = 0,5 мм попалает в потек ггерсгретого парь Температур« наплн равна 100 'С. для нара тем3юрпура составляет 200 'С, в лавление — О,!О! МПа. Оцените врем» испарения кацчн. Считвйтс, что относительная сюрссгь двимения капли равна нуво.
Рещение. При температуре 200 'С н лавленпи 0,101 М)(а плопюс гь щрегретого аодююго гира р — 0,46 «4(м, а местное»ь насыщенного перв з р = 0,598 кгти . Находим поль«не концентрации паров Н»0 вблизи поз «ар«»мети капли н вдали ст нее: С, = — ' = — ' = 0,0332 «мальты; Рс 0,598 з М 18 Р ° 0,46 3 С = — = — ' = 0.0255 «моль)м . М 18 Плотнощь диффузионгюю пото«а пара, «моль!(м с), на 3юверхностп 2, капли 7„ .= В„(С, — С Х где д„— ксэффипиен масиютдачн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
