ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость дисперсности и численной концентрации тумана от пересыщения пара из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара" Дисперсность тумана характеризуется распределением капель по размерам, а приближенно—средним радиусом капель (стр. 52). При гомогенной конденсации пара дисперсность зависит от условий образования зародышей и их конденсационного роста. Как уже упоминалось, радиус зародыша очень мал (примерно 10 см), поэтому для того, чтобы зародыши превратились в достаточно крупные капли радиусом 10 —10 см (наиболее часто встречающиеся в производственной практике), они должны увеличиться в объеме в результате конденсационного роста в 10 —10 раз. Столь значительное увеличение может произойти при достаточно длительном пребывании зародышей (а затем и капель) в пересыщенном паре. К концу процесса образования зародышей образуется полидисперсный туман, поскольку в результате конденсационного роста радиус капель, образовавшихся в начале процесса, становится больше радиуса капель (зародышей), образовавшихся в конце этого процесса. [c.265] Значение производной dS/dт зависит от скорости, с которой протекает основной процесс, вызывающий повышение 5. При адиабатическом расширении паро-газовой смеси определяющей скоростью является скорость расширения паро-газовой смеси, выражаемая коэффициентом Б [уравнение (2.13)]. При смешении паро-газовой смеси с более холодным инертным газом в струе такой скоростью будет скорость потока а, в сопле струи (стр. 110). При конденсации пара в трубе, охлаждаемой с наружной поверхности, это—скорость движения паро-газовой смеси да (стр. 157) при образовании тумана в результате химической реакции—скорость реакции образования нового продукта или скорость перемешивания реагирующих веществ и т. д. [c.266] В рассмотренном ранее примере образования тумана в результате адиабатического расширения паро-газовой смеси (см. рис. 2.1) первый этап процесса образования тумана соответствует периоду расширения паро-газовой смеси в промежутке времени от Тд= =0,5-10 сек до т = 10 сек за это время пересыщение пара повышается примерно с 5 до 15. Второй этап соответствует периоду процесса в промежутке времени отт=10 сек, до х=1,4-10 сек пересыщение пара изменяется примерно от 15 до 7. Третий этап начинается при т=1,4-10 сек, когда 5=5кр., и продолжается до тех пор, пока давление пара в паро-газовой смеси достигнет давления насыщенного пара над каплями наименьшего радиуса [в соответствии с уравнением (1.9)1. После третьего этапа начинается процесс изотермической перегонки, т. е. постепенное исчезновение мелких капель и увеличение за их счет крупных капель вследствие того, что давление насыщенного пара над мелкими каплями больше, чем над крупными каплями. [c.266] Избыток жидкости, соответствующий разности пересыщения пара в конце второго этапа (при 5=5кр.) и в конце процесса (при 5—1), когда система приходит в равновесие, конденсируется на каплях. Поэтому представляется возможным, исходя из показателей в конце второго этапа, определить средний радиус капель в конце процесса (стр. 185). [c.267] В процессе образования зародышей, а затем и капель происходит их коагуляция, влияние которой на процесс формирования тумана может быть установлено по уравнению (1.86). Во многих практических случаях это влияние невелико, так как процесс образования зародышей длится в течение короткого отрезка времени. При образовании тумана в процессе конденсации пара на более холодной поверхности (стр. 157) характер изменения показателей в каждом этапе формирования тумана примерно такой же, как и при адиабатическом расширении паро-газовой смеси, но абсолютные значения показателей иные. [c.267] Первый этап протекает на участке трубы - 100 мм. (от точки а до точки в) при изменении 5 от 3,4 до 5,6 (см. рис. 5.10). Второй этап очень кратковременный (он протекает на участке трубы 20 мм), так как снижение пересыщения пара происходит в результате конденсации пара не только в объеме (как это наблюдается при адиабатическом расширении), но и на поверхности трубы. Третий этап самый продолжительный, он протекает на участке трубы более 1000 мм, но в конце процесса количество пара, конденсирующегося на поверхности капель, незначительно, поэтому их радиус практически не изменяется. Коэффициент изменчивости а, характеризующий монодисперсность тумана [уравнение (1.83)1, сначала увеличивается, достигает максимального значения, затем уменьшается (см. рис. 5.10). В конце трубки туман становится практически монодисперсным (а=0,17). [c.267] В течение третьего этапа, как и во всех других случаях образования тумана, происходит только конденсационный рост капель. При этом общее количество пара, конденсирующегося на поверхности капель, определяется избытком пара в пределах изменения пересыщения пара от 5 = 5кр. до 5 1 Естественно, что третий этап тем более продолжительный, чем меньше N и г. [c.268] В некоторых случаях по значению производной йр1с1Т может быть получено уравнение для зависимости давления пара, а затем и пересыщения пара от температуры. Эти данные могут быть использованы также для определения условий, при которых создается максимальное пересыщение пара (стр. 129, 144). [c.268] Из приведенных данных видно, что составление уравнений для dpjdT и dS/dx в общем виде и решение этих уравнений с целью получения представления о дисперсности и численной концентрации тумана в различных процессах, приводящих к повышению S, в настоящее время связано с большими трудностями. [c.269] Вернуться к основной статье