Cтраница 3
Формула ( 281) представляет собой общее уравнение для определения скорости конденсации пара в твердое состояние в присутствии неконденсирующегося газа в объме конденсатора. [31]
Формула ( 49) представляет собой общее уравнение для определения скорости конденсации пара в твердое состояние в присутствии неконденсирующегося газа в объеме конденсатора. [32]
Формула ( 222) представляет собой общее уравнение для определения скорости конденсации пара в твердое состояние в присутствии неконденсирующегося газа в объеме конденсатора. [33]
Все исследования, проводившиеся по конденсации пара в жидкое состояние, достаточно убедительно показали, что при конденсации пара в жидкость в присутствии неконденсирующегося газа интенсивность процесса резко падает по сравнению с конденсацией чистого пара. При наличии неконденсирующихся газов в паре скорость конденсации пара в жидкое состояние определяется, как утверждают многочисленные исследователи, скоростью диффузии пара к поверхности, где происходит конденсация, через образующийся у этой поверхности слой неконденсирующихся газов. Это происходит потому, что на холодной стенке конденсируется только пар, а воздух остается. Аналогичное влияние на процесс конденсации пара в жидкость оказывают и другие неконденсирующиеся при данной температуре газы. В общем виде вопрос о скорости конденсации пара из парогазовой смеси был разрешен классической диффузионной теорией Стефана. [34]
Когда насыщенный пар содержит воздух и газы, коэфициенг теплоперехода значительно понижается, что и должно быть учтено во всех тех случаях, когда имеет место конденсация пара в присутствии неконденсирующегося газа. [35]
В нижней части пучка термосифонов имеем двухфазную смесь в виде жидкого бензина и многокомпонентных углеводородных паров и неконденсирующихся газов, происходит частичная конденсация углеводородных паров с переменной температурой конденсации в присутствии неконденсирующихся газов. Наличие неконденсирующихся газов существенно снижает коэффициенты теплоотдачи при частичной конденсации паров, поскольку образуется слой газа, через который приходится диффундировать молекулам пара, чтобы попасть на холодную поверхность термосифонов. Из-за конденсации скорость пара непрерывно падает по мере движения через пучок. Дополнительной особенностью теплоотдачи является влияние стекающего или срываемого конденсата с поверхности ребер и трубы конденсата. Эксперименты свидетельствуют о том; что конденсат стекает не только сплошной пленкой, но и в виде капель, которые вызывают разбрызгивание и турбулизируют пленку. [36]
Следовательно, при конденсации пара в присутствии воздуха на поверхности сублимационного льда ассоциируется больше молекул пара, чем при конденсации чистого пара. Присутствие неконденсирующегося газа в паре приводит как бы к пульсирующему, дискретному процессу конденсации. [37]
Присутствие неконденсирующихся газов в хладагенте значительно ухудшает теплообмен при конденсации. По данным эксперимента, наличие 2 5 % воздуха в аппарате снижает а примерно в четыре раза. [38]
Если определить скорость сублимации в присутствии неконденсирующихся газов по формуле ( 164), которая хорошо описывает процесс сублимации в условиях абсолютного вакуума по неконденсирующемуся газу, то расчетные данные не будут совпадать с экспериментальными. Несовпадение теории с экспериментом объясняется тем, что молекулы газа, присутствующие в объеме аппарата, оказывают влияние на интенсивность процесса сублимации. [39]
Если определить скорость сублимации в присутствии неконденсирующихся газов по формуле, описывающей процесс сублимации в условиях абсолютного вакуума по неконденсирующемуся газу, то расчетные данные не совпадут с экспериментальными. Несовпадение объясняется тем, что молекулы газа, присутствующие в объеме аппарата, влияют на интенсивность сублимации. [40]
Механизм переноса вещества и тепла при конденсации пара в присутствии неконденсирующегося газа. При выяснении механизма переноса вещества и тепла при конденсации пара в присутствии неконденсирующегося газа парогазовую смесь будем рассматривать как бинарную, состоящую из активного компонента - кондесирующегося пара и инертного компонента - неконденсирующегося газа. По нормали ( п) к поверхности охлаждения имеет место перенос пара из ядра парогазового потока через пограничный слой у этой поверхности. В пограничном слое существует градиент парциального давления пара дРП / дп. [41]
При рассмотрении возможности применения термосифонов на установке АВТ для доохлаждения примотанного бензина установлено, что прямогонный бензин представляет собой двухфазную смесь в виде жидкого бензина и многокомпонентных углеводородных паров и неконденсирующихся газов. При охлаждении этой смеси происходит частичная конденсация углеводородных паров с переменной температурой в присутствии неконденсирующихся газов. Наличие неконденсирующихся газов существенно снижает коэффициенты теплоотдачи. При частичной конденсации паров, поскольку образуется слой газа, через который приходится диффундировать молекулам пара, чтобы попасть на холодную поверхность термосифонов. Замечено, что из-за конденсации паров скорость движения их через пучок снижается. Кроме того дополнительной особенностью теплоотдачи является влияние стекающего или срываемого конденсата с поверхности ребер и трубы конденсата. Об этом свидетельствуют результаты экспериментов. Конденсат стекает не только сплошной пленкой, но и в виде капель, которые вызывают разбрызгивание и турбулизацию пленки. В связи с этим расчет теплоотдачи намного осложняется, так как коэффициент теплоотдачи для каждого ряда термосифонов зависит от параметров местных значений: температурного напора, давления, скорости и состава многокомпонентной углеводородной смеси, перемещения ( удаления) неконденсирующихся газов, характер изменения которых по рядам заранее неизвестны. [42]
В связи с этим первая часть книги посвящена теоретическим вопросам вакуумной техники. Здесь рассматриваются вопросы вакуумной проводимости, теории теплообмена без фазовых превращений, испарения и конденсации как в присутствии неконденсирующихся газов, так и в присутствии заряженных частиц и квантов энергии в условиях вакуума. Вопросам сублимации и конденсации ниже тройной точки уделено больше внимания, чем другим проблемам, так как по этим вопросам опубликовано весьма мало работ как в СССР, так и за границей, несмотря на острую необходимость в таких данных при расчете тепло-обменной вакуумной аппаратуры. В то же время по конденсации и испарению водяного пара ниже тройной точки в НИИХИММАШе и МИХМе на кафедре теоретических основ теплотехники длительное время проводятся исследования и собран нужный материал для конструкторов и эксплуатационников. [43]
Таким образом, ценность теории Нуссельта состоит в том, что она дает правильное представление о ходе процесса конденсации и числовые зависимости для некоторых простейших случаев. Практически возникает целый ряд дополнительных обстоятельств, оказывающих влияние на процесс: различная скорость движения пара, наличие пучка труб, присутствие неконденсирующихся газов. Все эти факторы обычно имеют место в технических устройствах. [44]
Ассоциативные явления происходят и в газах при их рассмотрении с точки зрения молекулярно-кинетической теории газов и сил взаимодействия между молекулами. Наиболее ярко подобные явления выражены в газовых смесях при конденсации компонентов смеси или дальнейшем образовании в ней твердой фазы, происходящих в присутствии неконденсирующихся газов. При этом на процесс фазовых превращений дополнительно накладывается взаимодействие между молекулами пара и газа, приводящее к ассоциации, которая происходит тем интенсивнее, чем меньше кинетическая энергия сталкивающихся молекул. В этих условиях образование твердой фазы при конденсации приводит к тому, что отраженные от холодной поверхности молекулы газа сами выступают в виде ядер - центров сорбции и конденсации паров, а также переносчиками пара к поверхности, за счет чего процесс в определенных термобарических условиях может значительно интенсифицироваться. [45]