Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Теплообмен при кипении однокомпонентной жидкости




Опыт показывает, что температура кипящей жидкости всегда несколько выше температуры кипения ts. Она остается почти постоянной в направлении от свободного уровня к поверхности теплообмена (рис. 14) и лишь в слое толщиной 25 мм у самой стенки резко возрастает. Следовательно, в прилегающем к стенке слое жидкость перегрета на Δt=t – ts; эта величина называется температурным напором.

 

 

Рис. 14. Кривая распределения температуры в жидкости при пузырьковом кипении

 

В начале кипения -область А (Рис. 15) при Δt = 0 - 5 ºС, q = 1005600 Вт/м2 значение коэффициента теплоотдачи невелико и определяется условиями свободной конвекции однофазной жидкости.

При дальнейшем кипении и повышении Δt значения коэффициентов теплоотдачи и q резко увеличиваются и при Δt = 25 ºС достигают своего максимального значения: αкр = 5,85·104 Вт/(м2·К), qкр = 1,45·106Вт/м2. Эту область, обозначенной на рис. 15 буквой В, называют областью пузырькового кипения.

 

 

Рис. 15. Зависимость плотности теплового потока q и коэффициента

теплоотдачи α от температурного напора при кипении воды при атмосферном давлении

 

Последующее повышение Δt приводит к еще более интенсивному

процессу образования пузырьков на твердой поверхности. Сливаясь затем между собой, они образуют общую паровую пленку. Образование паровой пленки приводит к резкому снижению интенсивности теплообмена между поверхностью и жидкостью, вследствие большого термического сопротивления пленки. Эта область, обозначена на рис. 15 буквой С и называется переходной областью. Следует отметить, что паровая пленка в этой области неустойчива.

При дальнейшем увеличении перепада температур образовавшаяся на поверхности пленка становится устойчивой, интенсивность теплообмена продолжает падать. При некотором значении перепада температур процесс теплообмена стабилизируется, а коэффициент теплоотдачи имея при том минимальное значение, не зависит от перепада температур. Эта область обозначена на рис. 15 буквой D и называется областью пленочного кипения.

В практических расчетах пузырькового кипения воды удобно пользоваться следующими уравнениями:

 

(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 этих уравнениях q – в Вт/м2, р – в МПа, коэффициент теплоотдачи – Вт/(м2·К). При вынужденном турбулентном движении кипящей жидкости в трубах теплоотдача осуществляется по-разному. Если обозначить коэффициент теплоотдачи, полученный по формуле (141), αq, а коэффициент теплоотдачи, рассчитанный по уравнению подобия для однофазной жидкости (130), αw, то, как показывают опыты, при αq w <0,5 коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении движущейся воды в трубе α=αw а при αqw>2; α=αq. В области 0,5 ≤ αqw ≤2 коэффициент теплоотдачи определяют по формуле

 

(145)

 

При пленочном кипении средний коэффициент теплоотдачи определяется следующим образом:

на вертикальной поверхности

 

, (146)

 

где λ п – коэффициент теплопроводности пара при температуре насыщения;

μ п – динамический коэффициент вязкости пара при температуре насыщения; h – высота стенки,

на горизонтальном цилиндре

 

, (147)

 

где d – наружный диаметр цилиндра; ρ – плотность жидкости при температуре насыщения.

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных