Скачиваний:
67
Добавлен:
12.03.2016
Размер:
194.05 Кб
Скачать

Приравнивая (6) и (7), получим:

d( Ж v )

 

Ж 1

 

 

 

 

r (tн tc )dx

(8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно условиям задачи величина Ж g / Ж const

тогда из (3):

 

 

 

 

dvx

Ж g

y С1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

Ж

 

vx

 

 

Ж g

 

y

2

С;1 y C2

(9)

 

 

 

2 Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Постоянные

С1

 

 

и

C2

определим из граничных условий:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

C1

Ж g

 

 

 

 

 

C2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда распределение скоростей (9) запишем в виде:

vx

 

Ж g

y

 

 

Ж g

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ж

 

 

 

 

 

 

 

2 Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

(10)

 

Средняя скорость по сечению может быть

 

 

 

определена:

 

 

 

 

 

 

 

 

Ж g

 

 

 

 

 

 

Ж g

 

 

Ж g

 

v

1

v

dy

1

 

ydy

1

y2

dy

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

Ж

 

 

 

 

 

2 Ж

 

3 Ж

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

Подставляя

 

(10)

 

 

 

в

(8),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 g

3

 

Ж

1

t

 

 

tс dx

 

 

 

 

 

 

 

 

Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

3 Ж

 

 

 

 

 

 

r

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Или:

 

 

r Ж2 g

 

 

3

d tн

tс dx

 

 

 

(11)

 

 

 

Ж

Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интегрируя (11), получим:

 

 

 

 

 

 

r Ж2 g

 

 

 

4

tн tс x С

 

 

 

(12)

 

 

4 Ж

Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

При

x 0

0

, следовательно

C 0

 

Тогда из (12) определим

 

 

 

 

 

4

 

Ж

(tн tс )x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Ж

(13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r Ж2 g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя (13) в (4), получим:

 

 

4

 

r Ж2 g 3Ж

 

 

(14)

 

 

 

4 Ж tн

tс

x

 

Усредненное значение коэффициента теплоотдачи:

4

 

 

 

 

 

 

 

 

где h высота стенки

 

 

r Ж2 g 3Ж

 

 

 

 

 

 

 

3 4

 

 

 

 

 

 

 

4 Ж tн tс

h

 

(15)

Уравнение (15) впервые было получено Нуссельтом, но оно не учитывает переменности физических параметров конденсата. Для учета зависимостей

f (t); f (t)

уравнения (14) и (15) умножают на коэффициент

 

 

c

3

н

1/ 8

t

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

н

 

, где индексы «с» и «н» означают, что параметры выбирают по температуре стенки и насыщения. Поскольку пленка имеет сложный волновой характер движения, то дополнительно вводится поправка на число

Re

v Re0,04

 

При малых числах Re величина v

близка к единице.

При конденсации перегретого пара коэффициент теплоотдачи приближенно определяется по формулам для сухого насыщенного пара, если в них вместоr теплоты парообразования

подставить величину

r cpп Tп

Tн

где

сpп теплоемкость и

 

Tп

температура перегретого пара.

Для влажного пара в формулах вместо r

вводят величину r

степень сухости пара.

При вынужденном течении пара относительно поверхности конденсации поток пара оказывает динамическое воздействие на конденсатную пленку.

Если пар движется в направлении гравитационных сил, то толщина конденсатной пленки уменьшается, и, наоборот, при разных направлениях.

Формулы расчета теплоотдачи для различных случаев (горизонтальные и вертикальные цилиндры, пучки труб и т.д.) в справочных пособиях.

Капельная конденсация происходит на лиофобной (не смачиваемой конденсатом) поверхности. Т.к. капли жидкости формируются в отдельных центрах конденсации, а большая часть поверхности остается свободной от капель, то капельная конденсация является одним из наиболее интенсивных по теплоотдаче процессов. Коэффициент теплоотдачи в этом случае в 15 20 раз больше, чем при пленочной. Для водяного пара

капельная конденсация – явление случайное, неустойчивое и кратковременное. Интенсивность теплоотдачи снижается при наличии в паре неконденсирующихся газов.

Искусственно капельный режим создают с помощью специальных веществ – лиофобизаторов (при конденсации водяного пара – гидрофобизаторов). Такими веществами

являются органические соединения.

Соседние файлы в папке тепломасобмен 2