Cтраница 3
Применение коэффициента теплоотдачи как определяющей величины нецелесообразно в изучаемом случае конденсации пара в разреженной среде в сублимационных конденсаторах. Скрытая теплота фазового превращения, выделяемая при конденсации водяного пара, велика и значительно превышает количество тепла, выделяющееся при охлаждении поступающего в конденсатор пара до температуры насыщения. Теплота охлаждения составляет только 2 - 3 % от общего количества тепла. Таким образом, по существу происходит процесс теплообмена, связанный с массообменом, и представляется более целесообразным выбирать в качестве определяющих параметров не коэффициенты переноса тепла, а коэффициенты переноса мгссы. [31]
Такое влияние связано с постепенной деформацией профиля скорости в области смеси и его отличием от распределения скоростей в однородных частях потока. Эти изменения обусловлены тем, что в области смеси жидкостей с неодинаковыми плотностями параметры процесса переноса будут иными, чем в однородных областях. В частности, интенсивность турбулентности в области смеси не равна интенсивности турбулентности в однородных областях потока и зависит от распределения плотности и концентрации. Более того, эта зависимость взаимная, так как интенсивность турбулентности определяет характер перемешивания жидкостей и, следовательно, распределение вещества в неоднородном потоке. В силу этого коэффициенты переноса тепла, вещества и импульса, которые характеризуют интенсивность турбулентности, будут зависеть от распределения вещества и изменяться от сечения к сечению в области смеси. Поэтому профиль осредненной скорости, определяемый с помощью коэффициента турбулентной вязкости, будет меняться в области смеси не только по радиусу трубы, но и вдоль ее оси. Именно переменность профиля скорости вдоль оси трубы порождает особенности модели продольной диффузии в неоднородном потоке, отличающие ее от модели переноса пассивной примеси. Таким образом, влияние различия плотностей перемешивающихся жидкостей на продольную диффузию связано с процессами переноса в ядре турбулентного потока, где интенсивность турбулентности и распределение вещества в потоке оказываются взаимосвязанными. [32]
Нуссельт предполагал, что частица окружена бесконечным воздушным пространством, и поэтому температура воздуха остается постоянной. Если количество воздуха ограничено, то необходимо учитывать изменение его температуры. Уравнения Тростела для малых времен приближенно сводятся к уравнениям Нуссельта, но при длительном прогревании частицы становится существенным влияние фактора N. Орнинг указывает также на то, что Нуссельт предполагал теплопроводность частицы бесконечной, вследствие чего поверхность частицы и ее внутренние точки имели одну и ту же температуру, и что он пользовался коэффициентами переноса тепла для установившихся процессов, хотя прогревание частицы таковым не является. Произведя более строгий анализ процесса переноса тепла, Орнинг показал, что Нуссельт не учел около 11 % тепла, идущего от частиц к воздуху; величина: той поправки зависит от размера частиц, времени пребывания и давления. В то время как по Нуссельту давление не оказывает влияния, более точная трактовка Орпинга показывает, что увеличение давления уменьшает скорость прогрева частицы, так как при увеличении давления потери тепла увеличиваются, а излучение, вызывающее нагрев частиц, остается неизменным. [33]