Высокая интенсивность - теплоотдача
Cтраница 4
При известном значении коэффициента формы К соотношение ( г) является основой для экспериментального определения коэффициента температуропроводности а материалов. Для тел сложной формы на основе соотношения ( г) может быть определен коэффициент формы К опытным путем. Для этого из материала с известным коэффициентом температуропроводности изготавливается модель, геометрически подобная реальному объекту сложной формы; экспериментальным путем для модели определяется темп охлаждения т в условиях высокой интенсивности теплоотдачи а - оо и из соотношения ( г) определяется / СМОд - Тогда коэффициент формы объекта равен К - Кмоя, где п - отношение линейных размеров модели и объекта. [46]
Эти процессы интенсифицируют теплоподвод к объему жидкости, что в свою очередь приводит к увеличению скорости парообразования. Существенно, что зарождение паровых пузырьков на микровпадинах греющей поверхности и их последующий отрыв непрерывно разрушают пристенный слой жидкости как бы изнутри. При этом на место оторвавшихся пузырей к поверхности подходит свежая жидкость из ее общего объема. Такие локальные часто повторяющиеся акты обновления жидкости у греющей стенки обеспечивают относительно высокую интенсивность теплоотдачи. [47]
В зависимости от плотности теплового потока, подводимого к жидкости через поверхность нагрева, на последней возникают отдельные паровые пузыри или образуется сплошной слой пара. Первый процесс называется пузырьковым кипением; второй - пленочным кипением. При пузырьковом кипении жидкость непосредственно омывает поверхность нагрева, причем ее пограничный слой интенсивно разрушается ( турбулизируется) возникающими паровыми пузырями. Кроме того, всплывающие пузыри увлекают из пристенного слоя в ядро потока присоединенную массу перегретой жидкости, что создает интенсивный молярный перенос теплоты от поверхности нагрева к массе кипящей жидкости. Следствием этого является высокая интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении, возрастающая с увеличением числа действующих центров парообразования и количества образующегося пара. [48]
В зависимости от плотности теплового потока, подводимого к жидкости через поверхность нагрева, на последней возникают отдельные паровые пузыри или образуется сплошной слой пара. Первый процесс называется пузырьковым кипением; второй - пленочным кипением. При пузырьковом кипении жидкость непосредственно омывает поверхность нагрева, причем ее пограничный слой интенсивно разрушается ( турбу-лизуется) возникающими паровыми пузырями. Кроме того, всплывающие пузыри увлекают из пристенного слоя в ядро потока присоединенную массу перегретой жидкости, что создает интенсивный молярный перенос теплоты от поверхности нагрева к массе кипящей жидкости. Следствием этого является высокая интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении, возрастающая с увеличением числа действующих центров парообразования и количества образующегося пара. [49]
Поскольку проволока была очень тонкой, колебания ее температуры сравнительно точно характеризовали изменение коэффициента теплоотдачи. Было установлено, что температура проволоки в период, предшествующий образованию пузыря, менялась мало и заметно снижалась в процессе роста пузыря вплоть до его отделения от поверхности нагрева. Вытекающее из этого опыта представление о механизме теплоотдачи при кипении является новым. Более распространенное мнение сводится к утверждению, что основной механизм переноса тепла состоит в насосном действии пузырей, которые выталкивают перегретую жидкость в более холодное ядро; одновременно обеспечивается приток холодной жидкости из ядра потока к горячей стенке. Существует также мнение, что высокая интенсивность теплоотдачи при кипении обусловлена сильной тур-булизацией пограничного слоя, который при отсутствии кипения представляет большое термическое сопротивление. [50]
 |
Схема погружной горелки со смесительной камерой. [51] |
Выше указано, что в ряде случаев целесообразно проводить упаривание растворов в тонкой пленке в роторных аппаратах; особенно это касается вязких и термолабильных растворов. Раствор подается дозировочным насосом в верхнюю часть аппарата, откуда он стекает в виде тонкой пленки по внутренней стенке цилиндрического корпуса. Теплоноситель ( вода, пар, дифениль-ная смесь) подается в рубашку аппарата. При стекании по стенке аппарата раствор захватывается лопатками и приводится в движение; при этом образуется пленка, отталкиваемая центробежной силой к внутренней стенке аппарата. Полученную на стенках пасту лопасти снимают и направляют на дно; затем паста удаляется через патрубок и секторный затвор. Аппарат характеризуется высокой интенсивностью теплоотдачи. Незначительное время пребывания раствора в аппарате ( 10 - 15 с) обеспечивает высокое качество продукта, что особенно важно для термолабильных растворов. [52]
Кипением называют процесс парообразования на поверхности нагрева и в толще жидкости. Известны два вида кипения: пузырьковое и пленочное. При пузырьковом кипении па поверхности нагрева, в так называемых центрах парообразования, возникают отдельные пузырьки пара, которые некоторое время остаются на поверхности, увеличиваются в объеме, а затем отрываются и уходят в толщу жидкости. Основная часть поверхности, свободная от центров парообразования, омывается жидкостью. Отрыв пузырей от поверхности вызывает непрерывные возмущения в слое, прилегающем к поверхности, и интенсифицирует теплообмен между этой инертной частью жидкости и поверхностью нагрева. Движение пузырей в толщу жидкости вызывает интенсивное перемешивание ее, вследствие чего нагретые частицы жидкости выносятся в основную массу, а более холодные - к поверхности нагрева. Такой механизм теплообмена обусловливает высокую интенсивность теплоотдачи. [54]
Страницы: 1 2 3 4