Добавил:
ac3402546@gmail.com Направление обучения: транспортировка нефти, газа и нефтепродуктов группа ВН (Вечерняя форма обучения) Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ЛР / ЛР5 Конденсатор / Презентация Теплообмен при фазовом переходе

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
01.06.2021
Размер:
984.96 Кб
Скачать

Теплообмен при фазовом переходе

Особенность – постоянство температуры теплоносителя (конденсация, кипение, кристаллизация)

Теплоотдача при фазовых переходах

Закон Ньютона-Рихмана

Q tс tж F ,

α = f[вид фазового перехода, режим движения (w), перепад температур t), свойства жидкости (ν, ρ, λ,), форма, размеры (ℓ) тела и расположение в пространстве, состояние поверхности теплообмена].

БАЛАНС ТЕПЛОТЫ В ТА

Конденсатор

t 0;

 

 

 

Q1 G1 r1 (x1

x2 );

Q2 G2 cpm2

 

.

(34)

 

1

 

1

t

2

 

 

 

2

 

 

 

 

1 2

2 1

 

m

t

 

 

 

 

m

t

 

 

 

t

 

 

 

 

 

(35)

 

 

 

t1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

t1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 1

 

 

 

 

m

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

m

 

1

2

 

 

 

 

 

(36)

 

ln

t

1

 

 

 

 

 

 

 

ln

t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

1

 

 

 

Испаритель

 

0;

Q1 G1 cpm1

t; Q2

G2

 

r2

(x2

x1 ).

(37)

m

 

 

t1 1

t2 2

m

 

t1 2

t2 1

(38)

 

ln

t1 1

 

 

ln

t1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

m

t1 t2

 

 

m

 

t1

 

t2

 

 

(39)

 

 

ln

t1

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

t1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конденсатор - испаритель

t

 

0;

 

 

Q1 G1

r1

( x1

x2 ); Q2

 

G2

 

r2 ( x2

x1 ) .

(40)

m

t1 1 t

2 2

 

 

 

 

 

t1 2 t2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

t1 1

 

 

 

 

 

m

 

 

 

t1

2

 

 

 

(41)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

t2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

t2 2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

m

t1 t2 1 2

 

 

(42)

 

 

t1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

ln

t1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m mа

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(43)

Теплообмен при конденсации чистого пара

Основное условие конденсации tс < ts < tкр .

В зависимости от состояния поверхности стенки конденсат может принимать форму капель или пленки.

Конденсация пара бывает капельной и пленочной.

Капельная конденсация происходит в условиях естественного движения, когда конденсат не смачивает поверхности стенки. Это обычно наблюдается на поверхности стенок, покрытых тонким слоем масла, нефтепродуктов и т.п.

Теплообмен при кипении чистой жидкости

t = tс – ts

(d, h), ts.

Пузырьковое кипение 4,38 q 0,7 p 0,15 ; 106 t 2 ,33 p 0,5 .

Кипящая жидкость движется в трубе

При

q

2

q , при

 

w

2

w ,

 

(4 w

q )

w .

 

 

 

(5 w

q )

 

w

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пленочное кипение

 

С 4

λ3п r ρп

ρж ρп g

.

 

 

п

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(47)

(48)

(49)

Частные случаи теплопередачи для конденсаторов

Q1 Q2 .

Q1 G1 r1 (x1 x2 ); Q2 G2 cpm2

.

 

m

 

 

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

t 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wm

 

W2

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

2(t 1 )

 

 

,

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

kF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cth

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W2

 

 

 

 

W2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2W2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kF

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t ) 1

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

1

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

(50)

(51)

(52)

Частные случаи теплопередачи для испарителей

Q1 Q2 .

Q1 G1 c pm1 t;

 

 

 

Q2 G2 r2 ( x2 x1 )

 

 

m

 

 

t1 t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

t1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wm

W1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

2(t1 )

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

kF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cth

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

2W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kF

 

t 2 t1

t

;

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

(t

)

1

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

(53)

(54)

(55)