Ламинарное движение - пленка
Cтраница 2
 |
Зависимость среднего коэффициента теплоотдачи а от. [16] |
Первое слагаемое в правой части уравнения (VII.11) отражает влияние формирования профиля скоростей на входном участке на теплоотдачу. Как видно, по мере удаления от входа ( с ростом х) первое слагаемое быстро убывает. Поскольку ламинарное движение пленки жидкости имеет место при малых числах Рейнольдса, то повышение интенсивности теплоотдачи на входном участке имеет существенное значение при больших значениях Рг ( для вязких жидкостей) и на небольших расстояниях от входа. [17]
По мере удаления от входа ( с возрастанием х) это слагаемое быстро убывает. Так как ламинарное движение пленки жидкости характеризуется низкими числами Рейнольдса, повышение интенсивности теплоотдачи на входном участке имеет существенное значение при высоких числах Прандтля ( для вязких жидкостей) и на небольших расстояниях от входа. [18]
Кружи-лин указал, что Нуссельт не учел наличия инерционных сил. После учета этой поправки уравнение Нуссельта изменилось лишь незначительно. В области ламинарного движения пленки теория Нуссельта подтверждается опытом. Полученные результаты приведены на фиг. Несомненно, что переход к более высоким трубам приводит к возможности возникновения турбулентного течения пленки, что, в свою очередь, вызывает уменьшение ее термического сопротивления. [19]
В работе [1 ] были рассмотрены существенные методы решения задачи о конденсации паров. В основном все они могут быть подразделены на две группы. Первую группу составляют чисто аналитические методы, вторую - аналитические с привлечением экспериментальных данных. Эти методы с успехом применялись для случая ламинарного движения пленки около пластины, находящейся в неограниченном паровом пространстве. При такой постановке задачи возможно применение плоских автомодельных решений пограничного слоя, использование подобных преобразований либо интегральных методов для получения приближенных решений. Наиболее перспективными на основании обзора представляются численные методы, основанные на решении конечно-разностных аналогов уравнений пограничного слоя, и эмпирические и полузмпирические методы расчета с заданным распределением давления. Именно эти методы и будут использованы при решении задач о конденсации паров внутри труб и каналов. Они дают возможность получить локальные характеристики протекания процесса либо в виде эпюр температур, концентраций и скоростей, либо в виде интегральных величин, усредненных по данному сечению. [20]
Для одиночной трубки заданных размеров горизонтальное расположение имеет безусловное преимущество перед вертикальным, так как в первом случае толщина стекающей пленки по понятной причине меньше, чем во втором случае. Уменьшение же толщины пленки обусловливает снижение ее теплового сопротивления и увеличение коэффициента теплоотдачи. Чем ниже находится трубка в многорядных горизонтальных конденсаторах, тем указанное преимущество становится слабее, так как к вновь образующемуся конденсату присоединяется конденсат, стекающий с верхних трубок. С другой стороны, капли или ручейки, падающие на ниже расположенные трубки, возмущают ламинарное движение пленки или даже ее турбулизируют, что в некоторой степени компенсирует указанную невыгодность многорядности трубок. [21]
Главное влияние на процесс теплообмена конденсирующегося пара со стенкой оказывает пленка конденсата, так как тепловое сопротивление ее отличается большой величиной вследствие низкой теплопроводности всех неметаллических жидкостей. Интенсивность отвода тепла от поверхности конденсации через пленку конденсата зависит от температурного напора, характера движения, физических свойств и толщины пленки. При вертикальном расположении трубы наблюдаются два основных режима движения пленки конденсата. В верхней части трубы пленка имеет ламинарный характер. Затем по мере увеличения ее толщины увеличивается скорость движения пленки и ламинарный режим движения ее переходит в турбулентный. При ламинарном движении пленки конденсата имеют место также два режима течения. В верхней части трубы наблюдается чисто ламинарное течение, а потом оно переходит в ламинарный волновой режим, при котором на поверхности пленки конденсата появляются капиллярные волны. [22]
При соприкосновении пара со стенкой, температура которой ниже темпер атуры насыщения tH, пар конденсируется в зависимости от состояния поверхности стенки; образовавшаяся жидкость может принимать форму капель или пленки. В соответствии с этим конденсация пара называется капельной и пленочной. Капельная конденсация происходит в условиях естественного движения, когда конденсат не смачивает поверхности стенки. Это обычно наблюдается на поверхности стенок, покрытых тонким слоем масла, керосина или жирных кислот. Однако пленочная конденсация имеет наибольший практический интерес, поскольку она встречается преимущественно в различного рода промышленных тепло-обменных аппаратах. Предполагается, что при ламинарном движении пленки конденсата тепло передается через слой пленки теплопроводностью. [23]
Страницы: 1 2