Наружное омывание.

α, Вт/ м²К

150 t_п- t_с=100°

80°

100 60°

40°

0 100 м/с

§ 29.6. Объяснение смысла числа Ренольдса

, м²

, кг/c

При конденсации интенсивность процесса связана с количеством образовавшегося конденсата и числом Re при течении плёнки конденсата.

§ 29.7. Перегретый пар

Если перегрев небольшой δt_пер= 5...10°С, то весь подсчет идет по предыдущим формулам‚ но вместо r_пер = r + δt_перc_p. Если перегрев большой δt_пер= t_п – t_н, δt_пер> 10°С.

перегретый насыщенный

.. . . . … ..

t_п= t_н . … … ..

. . . . ... . . ..

однофазная теплоотдача

конвекция при конденсации

δt_пер= 0

§ 29.8. Теплоотдача влажного пара

Влажный пар образуется при охлаждении насыщенного пара, конденсат выпадает в виде тумана и уносится потоком пара.

Если влажность 10%...20% по массе, то влажность не учитывается (как будто с.н.п.), если >20% тогда вместо ρ вносится плотность паро-конденсатной смеси, теплоемкость также.

§ 29.9. Теплоотдача при капельной конденсации

Коэффициент теплоотдачи у паров органических жидкостей (нефтепродуктов) достигает 10000 Вт/м²К. На охлажденной поверхности образуется тонкая молекулярная пленка сконденсировавшегося пара (1 мол), она сразу стягивается в каплю. Зародившаяся капелька может существовать и развиваться, а может и испариться, все зависит от размера капельки.

Если R > R_кр – растет и развивается,

R<R_кр – испаряется.

p_внеш

p_внут p_натяж

P_натяж + P_вн = P_внутр - капля неподвижна.

§30. Теплообмен при кипении однокомпонентных жидкостей

§ 30.1. Физика кипения

Кипение может быть в объеме и на поверхности. Режим кипения в объеме аварийный для энергетики. Поверхностное кипение основной режим.

Перегрев жидкости.

h t_н = t_кип недогрев

Слой перегретой жидкости

Перегрев составляет 2 – 3 °С

3мм

t

Начало кипения.

При наличии перегрева на микрошероховатастях поверхности возникают паровые пузырьки. Паровой пузырек появляется мгновенно некоторого условного радиуса R.

Если P_нар + ΔP = P_вн - это баланс давлений

P_вн > P_нар + ΔP – пузырек растет

P_вн < P_нар + ΔP – растворяется

, где σ – коэффициент поверхностного натяжения.

Отсюда можно опредилить R_кр

Минимальная работа образования пузырька критического размера.

При прочих равных условиях разные жидкости закипают с разной вероятностью. Вероятность вскипания W ~ exp (-ΔL_min /RT_н)

ΔL_min = ΔPV + rQ

r – теплота парообразования

Q – подведенная теплота

Рост пузырька.

λ

Рост объема пузырька зависит от процесса испарения внутрь, а т.к. на испарение затрачивается r , то к поверхности пузырька необходимо непрерывно подводить теплоту теплопроводностью от греющей стенки.

На растущий пузырек действует две силы: Архимедова, пытающаяся оторвать его от стенки, а вторая – сила поверхностного натяжения (удерживающая). Когда Архимедова превысит удерживающую, пузырек оторвется, это отрывной диаметр пузырька.

Движение пузырька.

В процессе движения размер его уменьшается из-за конденсации, т.к. он движется в недогретой жидкости. Если недогрев большой (30-35°), то пузырек может не дойти до поверхности (раствориться).