Теплообмен при конденсации


Теплообмен при продольном обтекании жидкостью плоской поверхности



Download 380,67 Kb.
bet6/7
Sana08.06.2022
Hajmi380,67 Kb.
#644591
1   2   3   4   5   6   7
Bog'liq
Теплообмен при конденсации

Теплообмен при продольном обтекании жидкостью плоской поверхности
При обтекании плоской поверхности жидкостью (рис. 13) у поверхности образуются два пограничных слоя - гидродинамический и тепловой.
Рис. 13. Схема движения жидкости вдоль плоской поверхности
В гидродинамическом слое скорость жидкости изменяется от нуля на стенке до w1 на внешней его границе. В тепловом пограничном слое температура изменяется от температуры на стенке до температуры жидкости в ядре потока.
Движение в пограничном слое может быть ламинарным и турбулентным. Образующийся в начале обтекаемой поверхности ламинарный пограничный слой при достижении критического значения числа Рейнольдса может перейти в турбулентный слой с тонким ламинарным подслоем (пристенная область, где силы вязкости велики).
Переход ламинарного движения в турбулентное происходит на некотором участке, в пределах которого движение жидкости является переходным.
Среднее значение коэффициента теплоотдачи при обтекании плоской стенки определяется из уравнений:
при ламинарном течении Rе ≤ 4·104
; (139)
при турбулентном течении Rе > 4·104
. (140)
+В этих формулах определяющие параметры: температура жидкости вдали от тела (t= idem); длина пластины по направлению потока

Теплообмен при кипении однокомпонентной жидкости


Опыт показывает, что температура кипящей жидкости всегда несколько выше температуры кипения ts. Она остается почти постоянной в направлении от свободной поверхности воды к поверхности теплообмена (рис. 14) и лишь в слое толщиной  5 мм у самой стенки резко возрастает. Следовательно, в прилегающем к стенке слое жидкость перегрета на Δt = t – ts, эта величина называется температурным напором.
Р ис. 14. Кривая распределения температуры в воде при пузырьковом кипении в объеме
В начале кипения - область А (рис. 15) при Δt = 0 - 5 ºС, плотность теплового потока изменяется в пределах q 100  5600 Вт/м2, значение коэффициента теплоотдачи невелико и определяется условиями свободной конвекции однофазной жидкости.
При дальнейшем кипении воды и повышении Δt значения коэффициента теплоотдачи α и плотности теплового потока q резко увеличиваются и при Δt =25 ºС достигают своего максимального значения: αкр=5,85·104 Вт/(м2·К)qкр =1,45·10Вт/м2. Область В на рис. 15 соответствует пузырьковому режиму кипения.
Р ис. 15. Зависимость плотности теплового потока и коэффициента теплоотдачи от температурного напора при кипении воды при атмосферном давлении

Последующее повышение величины Δt приводит к еще более интенсивному процессу образования пузырьков у поверхности теплообмена. Затем, пузырьки сливаются между собой и образуют паровую пленку. Образование паровой пленки приводит к резкому снижению интенсивности теплообмена между поверхностью и жидкостью, вследствие большого термического сопротивления пленки. Область С (рис. 15) соответствует переходному режиму кипения. Следует отметить, что паровая пленка в этой области неустойчива.
При дальнейшем увеличении перепада температур, образовавшаяся на поверхности пленка становится устойчивой.
При некотором значении перепада температур процесс теплообмена стабилизируется, коэффициент теплоотдачи, имеет при этом неизменное значение и не зависит от перепада температур. Плотность теплового потока возрастает за счет увеличения доли теплоты, переданной через паровую пленку излучением. Этому режиму - пленочного кипения на рис. 15 соответствует область D.
В практических расчетах пузырькового кипения воды используются следующие уравнения:
(141)
(142)
Зависимости (141) и (142) действительны в диапазоне давлений от 0,1 до 5 МПа.
При пузырьковом кипении фреона 12 в диапазоне температур от – 40 до +10 ºС для определения α рекомендуется формула
(143)
При кипении фреона 11 может быть использована зависимость
(144)
В уравнениях (141) - (144) используются следующие единицы измерения: q – в Вт/м2р – в МПа, коэффициент теплоотдачи – в Вт/(м2·К).
При вынужденном турбулентном течении кипящей жидкости в трубах коэффициент теплоотдачи определяется по-разному.
Если обозначить коэффициент теплоотдачи при кипении (141) - (144) αq, а коэффициент теплоотдачи при движении однофазной жидкости (130) αw, то, при α/αw< 0,5 коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении движущейся жидкости в трубе α αw; при αq>2 имеем α αq.
В области 0,5 ≤ αq≤ 2 коэффициент теплоотдачи определяют по соотношению
. (145)
При пленочном кипении средний коэффициент теплоотдачи определяется следующим образом:
на вертикальной поверхности
, (146)
где λп – коэффициент теплопроводности пара при температуре насыщения; r – удельная теплота парообразования; ρ, ρп – плотности жидкости и пара при температуре насыщения; ηп – динамический коэффициент вязкости пара при температуре насыщения; Δt = tc – ts; h – высота стенки;
на горизонтальном цилиндре
, (147)
где d – наружный диаметр цилиндра.

Download 380,67 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish