Вопрос 3. Теплообмен при капельной конденсации
Капельная
конденсация происходит, когда конденсат
не смачивает поверхность теплообмена.
В этом случае поверхность покрыта
отдельными каплями. Капельная конденсация
– нестационарный процесс, но если
осредненные во времени характеристики
не изменяются, то такой процесс можно
рассматривать как стационарный.
Конденсация пара на сферической капле
радиуса
,
взвешенной в паре может происходить
только при условии, что
,
где
– критический радиус кривизны поверхности
раздела фаз. Приращение объема капли в
единицу времени за счет конденсации
определяется выражением:
где F – поверхность капли, обращенная в пар;
– функция скорости роста капли.
При этом
выделяется теплота фазового перехода.
Будем считать каплю полусферой. Для
капель с радиусами
выделенная теплота фазового перехода,
отнесенная к единице поверхности стенки
и к единице времени, определяется:
где
– дифференциальная функция распределения
капель по размерам (const,
так как процесс капельной конденсации
квазистационарный);
где
– число капель с радиусами
– теплота, выделившаяся при образовании
первичных капель; обычно эта теплота
пренебрежительно мала.