Теплоотдача при кипении и конденсации презентация

процесса кипения теплота передается от стенки непосредственно к примыкающему к ней слою жидкости, а уже от жидкости – к образующимся пузырькам пара.

Такой режим кипения называется пузырьковым.

При некотором критическом значении температурного напора Δt = tст – tж пузырьки сливаются в сплошную паровую пленку – наступает пленочный режим кипения.

Где tст – температура стенки, tж – температура насыщенной жидкости в слое, прилегающем к стенке.

в результате усиленной конвекции из-за интенсивного движения пузырьков возрастает резко (участок ВС), а после образования паровой пленки – падает вследствие большого термического сопротивления.

переходу пузырькового кипения в пленочное, для воды равны:
Δtкр = 25 °С;
αкр = 46 500 Вт/(м2·К),
qкр = 1,16·106 Вт/м2.

случаях создает условия для прожога стенок вследствие перегрева их из-за плохого отвода теплоты.

Следует избегать пленочный режим кипения.

Знание критических параметров для соответствующих жидкостей позволяет обеспечить условия для сохранения пузырькового кипения, т.е. Δt < Δtкр.

С увеличением Δtкр увеличивается количество передаваемой теплоты.

кипения и давлении р = 1 ÷ 200 атм.



где pS – давление насыщенных паров воды.

пара, превращается в жидкость, отдавая стенки скрытую теплоту конденсации.

Различают два режима конденсации: капельный, когда конденсат осаживается на стенке в виде отдельных капель, и пленочный, когда осаждение конденсата происходит в виде пленки.

При капельной конденсации αк выше, но она является неустойчивой и поэтому наблюдается редко.

виде отдельных капель, и пленочный, когда осаждение конденсата происходит в виде пленки.

При капельной конденсации αк выше, но она является неустойчивой и поэтому наблюдается редко.

и пленка становится все толще, а αк – все меньше.

Для борьбы с этим явлением разработаны наивыгоднейшие комбинации расположения труб в пучке.

в пучке, повернутый на угол ψ (схема Жинаба, рис. г).

газов. Скапливаясь у теплоотдающих поверхностей, газы резко уменьшают коэффициент теплоотдачи (за счет малого значения их теплопроводности).

Наличие в паре 1% воздуха уменьшает αк примерно на 60%.

В теплообменниках с двухфазной средой предусматривают отсос газов и продувку застойных зон.

для среднего значения αк при конденсации:
для вертикальных труб и стенок




для горизонтальных труб

превращения

а для горизонтальных труб – их диаметру d;
сж – теплоемкость жидкости;
r – теплота парообразования;
Δt – температурный напор (Δt = tн – tс, где tн – температура насыщения);
νн – коэффициент кинематической вязкости жидкости.

В качестве определяющей температуры берут tн – температуру насыщенного пара.