Cтраница 1
![]() |
Стекание пленки жидкости по вертикальной стенке. [1] |
Характер течения пленки определяется значением числа Рейнольдса и скоростью встречного газового потока. [2]
![]() |
Схема течения пленки по горизонтальной трубе. [3] |
При конденсации пара на горизонтальной трубе меняются характер течения пленки по периметру трубы и толщина пленки. В отличие от вертикальной трубы, где все изменения происходят в вертикальной плоскости, здесь в верхней части трубы пленка конденсата тонкая, а в нижней - наблюдается значительное ее утолщение. Все изменения толщины происходят по периметру. Обычно здесь пленка утолща-ется настолько, что начинает отрываться и стекать каплями. В верхней части трубы наблюдаются самые высокие значения коэффициента теплоотдачи, а на нижней образующей трубы - наиболее низкие значения а. Процесс определяется силами поверхностного натяжения, которые уравновешиваются силами тяжести. Влиянием турбулизации пленки можно пренебречь, так как длина самой пленки незначительна. [4]
Противоток газа ( пара) оказывает влияние на характер течения пленки. Однако при подаче воздуха со скоростями до 3 - 3 5 м / сек, по данным П. А. Семенова [87] и Л. Д. Бермана [11], никаких изменений в характере течения и в толщине пленки еще не наблюдается. При скоростях свыше 4 м / сек волнистый характер поверхности пленки усиливается. Опытные данные согласуются с теоретическим расчетом только при незначительных расходах жидкости и при толщине пленки до 300 мк [87], а, по данным Л. Я. Живайкина [28] и В. И. Конобеева др. [44], до 150 мк. [5]
Теплообмен при пленочной конденсации пара существенно зависит от характера течения пленки конденсата по поверхности охлаждения: ламинарного или турбулентного. [6]
![]() |
Зависимость л. от aw. [7] |
Как уже отмечалось, внутри дисперсно-кольцевой структуры наблюдаются две области, различающиеся между собой по характеру течения пленки и по механизму процессов обмена. Переход от области интенсивного срыва капель жидкости в ядро потока к области течения пленки с относительно гладкой поверхностью происходит при некотором значении паросодержания, обозначаемом символом ХЬ. По данным авторов работы [49], значение Л ЛР не зависит от q и для жидкости с заданными физическими свойствами определяется лишь гидродинамическими условиями, складывающимися в потоке. Например, с ростом массовой скорости при хх & р возрастает унос капель с поверхности пленки и резко снижается толщина последней ( рис. 8.6), поэтому значение лгдр уменьшается. [8]
Визуальные наблюдения за гидродинамикой пленки при орошении горизонтальных труб показывают, что при изменении плотности орошения меняется характер течения пленки по трубе и ее перетекания с трубы на трубу. [9]
![]() |
Зависимость безразмерной средней толщины пленки. [10] |
Представляют также интерес исследования влияния поверхностно-активных веществ ( ПАВ) на среднюю толщину стекающей пленки жидкости, которые показали, что изменение характера течения пленки вызывается в основном изменением концентрации ПАВ. Критическое значение Re практически не зависит от поверхностного натяжения ст и остается постоянным при изменении а. При концентрациях, ПАВ около 0 02 % поверхностные волны затухают и значение 6 приближается к рассчитанному по формуле Нуссельта. [11]
Наступление волнового режима движения пленки характеризуется возникновением сложных процессов, вызывающих не только изменение формы и величины свободной поверхности, но и влияющих на характер течения пленки. Попытки теоретического рассмотрения этого явления с целью определения количественных характеристик, позволяющих производить расчет профиля волновой поверхности, обычно базируются на приближенных методах интегрирования уравнения Навье-Сток - са для двумерного течения с рядом допущений. Основное из них - это допущение о существовании на поверхности пленки только регулярных волн с синусоидальной формой. [12]
На рис. 3 показана фотография пленочного кипения на горизонтальном графитовом стержне. В определенной мере характер течения пленки зависит от величины тепловой нагрузки. С повышением последней устойчивость парового слоя увеличивается. При небольших тепловых нагрузках пар отрывается с верхних образующих горизонтальной трубы. По мере повышения тепловой нагрузки линия отрыва смещается ближе к нижней части цилиндра. [13]
При полуэмпирическом подходе эксперимент, естественно, обеспечивает необходимые данные для составления расчетных соотношений, не говоря уже о выяснении многих качественных закономерностей. Экспериментально было установлено, что характер течения пленки зависит не только от ее толщины, но и от скорости течения газа. С ростом расхода жидкости и скорости омывающего потока начиналось отделение мелких капелек: вначале далеко от места образования пленки, затем неустойчивая область захватывала участки пленки, расположенные выше по потоку. [15]