ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование пересыщенного пара и тумана при конденсации пара в трубе из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара" Зависимость между давлением пара и температурой (определяющая величину пересыщения пара) в рассматриваемом случае может быть установлена из уравнений массо- и теплоотдачи, которые получены для многих процессов на основании теоретических исследований, а также лабораторных и производственных опытов. Эти уравнения носят эмпирический характер, поскольку они выводятся на основе теории подобия и обычно учитывают совместное влияние на процессы массо- и теплоотдачи турбулентной и молекулярной диффузии и теплопроводности. [c.141] Ниже рассматриваются типичные и наиболее часто встречающиеся в практических условиях случаи. [c.141] Л4 —масса одного моля неконденсирующегося газа. [c.142] Р—универсальная газовая постоянная, равная 6,24-10 мм рт. ст.-см -моль -град . [c.143] Коэффициент о является величиной безразмерной, при малой концентрации пара его можно принять постоянным. [c.143] Роо(Т)—давление насыщенного пара над плоской поверхностью. [c.144] Из уравнения (5.8) следует, что функциональная зависимость S=f T) имеет максимум. Возможность определения максимального пересыщения пара, возникающего в процессе конденсации пара на поверхности, имеет большое практическое значение, так как позволяет предсказать возмсжнссть образования тумана без проведения полного расчета процесса конденсации. [c.144] Е—коэффициент, выражаемый уравнением (1.4) о—коэффициент, выражаемый уравнением (5.6). [c.145] Уравнение (5.9), обычно решаемое методом последовательных приближений, позволяет установить температуру, при которой создается максимальное пересыщение пара. Подставив эту величину в уравнение (5.8), можно найти максимальное пересыщение пара, возникающее в процессе конденсации пара на поверхности. [c.145] Давление и пересыщение пара в конце процесса зависят от коэффициента 8. Чтобы установить значение этого коэффициента, мсжно воспользоваться многочисленными теоретическими и эмпкрическкми формулами, отражающими процессы передачи массы и тепла. [c.145] При выводе уравнения (5.16) учтено уравнение (5.5). [c.146] С увеличением критерия Рейнольдса коэффициент т в уравнении (5.17) стремится к единице , поэтому при Ке- -с з значение 8=1. Таким образом, с повышением величины Ее зависимость давления пара от температуры [выражаемая при постоянной температуре поверхности конденсации уравнением (5.7)1 приближается к линейной независимо от природы газовой среды и конденсирующегося пара. [c.146] Р—общее давление газовой смеси. [c.147] Таким же образом можно получить значения коэффициента о в случае конденсации пара на внешней поверхности труб, а также других частных случаев конденсации пара на поверхности. [c.147] Из уравнения (5.7) следует также, что, если конденсирующийся газ обладает большой температуропроводностью, то коэффициент 5 мал это обусловливает высокое пересыщение пара при конденсации его на поверхности и, следовательно, способствует образованию тумана. [c.148] Из табл. 5.1 видно, что для паров воды в среде водорода (при турбулентном движении) коэффициент о вдвое меньше, чем для паров воды в воздухе, и втрое меньше, чем для паров воды вереде сернистого ангидрида. [c.148] Справедливость приведенных выше выводов качественно подтверждается тем, что при конденсации жидкостей, обладающих большим молекулярным весом и высокой температурой кипения, очень часто образуется туман. Таким же качественным подтверждением являются результаты опытов по конденсации различных паров . [c.148] При конденсации пара в трубе в условиях турбулентного движения газа, температура газа и давление пара по сечению турбулентного потока снижаются от центра трубы к ее стенкам , причем, чем больше Re, тем меньше это снижение. Пересыщение пара изменяется в противоположном направлении, т. е. в начале процесса оно увеличивается от центра трубы к ее стенкам (стр. 155). При ламинарном движении газа уменьшение давления паров и температуры газа (и увеличение пересыщения пара) от центра трубы к ее стенкам происходит в большей степени, чем при турбулентном движении газа. [c.148] Изучение условий образования пересыщенного пара воды было проведено на установке , изображенной на рис. 5.1. Воздух, освобожденный от взвешенных частиц и насыщенный парами воды, пропускали через охлаждаемую снаружи медную трубку. При усиленном перемешивании охлаждающей воды коэффициент теплоотдачи от воды к трубке достигает большой величины. Благодаря этому температура стенки по всей высоте трубки мало менялась, и ее можно было считать постоянной. [c.149] В каждом опыте были измерены температура и влажность воздуха, поступавшего в трубку и выходившего из нее, а также температура стенки трубки. Пользуясь уравнением (5.7), подсчитывали значение коэффициента 8, а затем и величину пересыщения пара на выходе из трубки. [c.149] Вернуться к основной статье