Конвекция в процессе конденсации

Эти условия применимы главным образом к ясной погоде при медленном оседании воздушных масс. При циклонических условиях или в периоды сильной конвекции аэрозоли будут подняты в более высокие тропосферные слои, но в то же время часть из них будет удаляться вследствие процессов конденсации и вымывания. Мы полагаем, что крупномасштабный перенос вверх, с одной стороны, и конденсация водяного пара, вымывание или оседание — с другой, являются определяющими факторами основных особенностей наблюдаемых вертикальных распределений в тропосфере, в частности уменьшения концентрации вплоть до высоты 5 км. В более низких слоях и особенно в периоды ясной погоды эти процессы будут поддерживаться благодаря коагуляции. В результате имеется постоянный поток частиц, покидающих континентальные обменные слои, но часть частиц будет выводиться уже внутри обменных слоев, прежде чем они достигнут уровня 5 км или границ континента. [c.224]

В рассматриваемом случае имеет место теплообмен между образующейся жидкой фазой и парогазовой смесью, закономерности которого изучены еще недостаточно. Если предположить, что указанная теплота передается охлаждающей поверхности путем конвекции, что, по-видимому, отвечает реальным условиям процесса при турбулентном режиме парогазового потока, то, пользуясь формулами (5.79), (5.81) и (5.83), можно лишь приближенно вычислить изменение парциального давления пара в ядре потока на соответствующих расчетных участках аппарата, так как эти формулы не учитывают изменение температуры в ядре потока, обусловленное поглощением теплоты конденсации пара в объеме движущегося потока. При этом в зоне больших концентраций пара получают несколько заниженные значения величин парциальных давлений пара по сравнению с действительными значениями, а в зоне малых концентраций расхождение между расчетной и действительной величинами будет уменьшаться, так как относительное влияние теплоты конденсации пара на температуру потока будет невелико. [c.176]

Подвод реагирующих компонентов в зону реакции и отвод полученных продуктов совершается молекулярной диффузией или конвекцией. При очень сильном перемешивании реагирующих веществ конвективный перенос называют также турбулентной диффузией. В двух- или многофазных системах подвод реагирующих компонентов может совершаться абсорбцией, адсорбцией или десорбцией газов, конденсацией паров, плавлением твердых веществ или растворением их, испарением жидкости или возгонкой твердых веществ. Межфазный переход — это сложный диффузионный процесс. [c.153]

Распределение по поверхности удельных потоков нара / находится путем решения соответствующей задачи диффузии. Пока размеры капель малы по сравнению с характерным линейным масштабом Ь охлаждаемой поверхности, их присутствие практически не влияет на поле концентраций пара вблизи поверхности. Предполагается также, что соответствующее рассматриваемому процессу число Грасгофа, построенное но размеру Ь, не очень велико и можно не учитывать влияние свободной конвекции на диффузию пара к поверхности конденсации. [c.157]

Перенос массы в неподвижной или почти неподвижной газовой смеси рассматривался в предыдущем разделе. Перенос массы в. промышленном применении обычно более сложен, так как имеет место вынужденная или свободная конвекция, которая также способствует массообмену. Когда масса переносится с твердой поверхности в поток жидкости, процесс переноса по существу концентрируется в пограничном слое. Этот процесс будет изучаться на плоской плите, помещенной в потоке с одинаковой око-ростью такой величины , что вдоль поверхности существует ламинарный пограничный слой. В -большинстве случаев процесс переноса тепла связан с переносом массы. Так, например, при испарении пара с влажной поверхности или при конденсации на поверхности тепло поглощается или выделяется на поверхности благодаря изменению фазы. Этот процесс обычно вызывает разность температур в жидкости и, следовательно, перенос тепла. [c.557]

Процесс теплопередачи, реализуемой в испарительном конденсаторе, включает в себя конденсацию паров хладагента теплопроводность через стенку трубы н ребра теплопроводность и конвекцию от поверхности труб и ребер к наружной поверхности пленки воды, покрывающей трубы и ребра тепло- и массообмен между смоченной поверхностью и потоком воздуха. Наибольшее частное термическое сопротивление создается в зоне контакта воды и воздуха, поэтому температура воды во время работы конденсатора достаточно высока и приближается к температуре конденсации. Уменьшить это термическое сопротивление можно, увеличив скорость движения воздуха (обычно до 3—5 м/с), а также поверхность соприкосновения воды и воздуха (это достигается путем применения оребренных труб). [c.194]

Конденсация насыщенного пара на охлаждаемой поверхности приводит к значительной интенсификации теплообмена по сравнению, например, с теплообменом от газа к стенке. При этом механизм конвекции совершенно иной. Молекулы пара не только переносятся к охлаждаемой стенке вихрями турбулентного потока, но и создают еще и собственное поступательное движение к стенке, так как в непосредственном соседстве с ней происходят конденсация пара и резкое уменьшение его объема. Образовавшийся конденсат стекает по стенке, а к стенке подходит свежий пар. Чем холоднее стенка, тем интенсивнее идут конденсация и движение молекул нара к стенке. Перенос теплоты и основной массы пара к стенке идет настолько быстро, что степень турбулизации потока не оказывает существенного влияния на процесс и часто может не учитываться в расчетах. [c.285]

Конвективный теплообмен — процесс переноса энергии в форме тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газообразной, жидкой или сыпучей среды. Конвективный перенос тепла возможен в условиях естественной конвекции (движение среды обусловлено только действием силы тяжести на неравномерно нагретую и, следовательно, неоднородную по плотности среду) или вынужденной (движение среды происходит под действием насосов, вентиляторов, мешалок). Если конвективный теплообмен сопровождается переходом среды из одного агрегатного состояния в другое (например, при кипении жидкости или при конденсации пара), то его называют конвективным теплообменом при изменении агрегатного состояния. [c.170]

Подогрев мазута открытым паром осуществляется путем тепло-и массообмена в условиях вынужденной и естественной конвекции. Вытекающие из отверстий струи пара создают перемешивание разогреваемого мазута в зоне подогрева, а высокий коэффициент теплоотдачи при конденсации пара определяет сравнительно большую эффективность процесса теплообмена. Для улучшения перемешивания разогреваемого топлива на концах боковых штанг иногда устанавливают эжектирующие сопла [1 ]. [c.105]

Теплообмен в вакуумных аппаратах охватывает три совершенно различных по своей природе процесса теплопроводность, конвекцию и излучение. Эти процессы связаны с одним и тем же физическим явлением-переносом массы (молекул, атомов, элементарных частиц) с разной энергией из одной области пространства в другую. С точки зрения физики каждый из этих трех процессов представляет собой совокупность одновременно протекающих явлений тепломассообмена. Обмен энергией между частицами как в объеме, так и на поверхности происходит в состоянии ассоциации — конденсации и адсорбции. В ядерной физике имеет место аннигиляция — энергетический процесс превращения элементарных частиц, например превращение позитронов и электронов в гамма-кванты. [c.5]

В случае конденсации технического хлоргаза из-за присутствия в нем инертных примесей температура насыщения вдоль поверхности конденсации непрерывно изменяется по мере сжижения хлора п соответственно по мере уменьшения его парциального давления в газовой фазе. При данной конструкции конденсатора, тепловой нагрузке поверхности конденсации, скорости потока и других условиях процесса градиент снижения температуры насыщения по длине конденсатора зависит от начальной концентрации хлора, заданного коэффициента сжижения и давления, при котором ведется процесс. Как известно из теории конденсации, ее скорость и коэффициент теплопередачи уменьшаются вследствие затруднения доступа конденсирующегося пара к поверхности раздела фаз. Между стенкой охлаждаемой трубки конденсатора и паро-газовой смесью создается зона, в которой концентрация инертных примесей у поверхности раздела фаз больше, чем в основной массе паро-газовой смеси, и потому перенос пара к поверхности конденсации происходит путем диффузии и конвекции. Средняя разность температур и величина коэффициента теплоотдачи к вследствие этого определяются интенсивностью данных взаимосвязанных процессов, имеющих различную физическую сущность. Величины Д ср и к находятся в сложной зависимости от параметров и условий движения паро-газовой смеси и жидкости Значения коэффициента теплоотдачи к в данном случае всегда меньше, чем при конденсации чистого пара, причем к уменьшается тем значительнее, чем больше содержание инертных примесей в паро-газовой смеси и меньше ее скорость (критерий Рейнольдса). [c.65]

Постоянные времени дистилляционной колонны обусловлены тепловыми процессами. Одна из них вызвана конвекцией и является по существу постоянной времени процесса перемешивания. На каждой тарелке жидкость обладает теплоемкостью и теплопроводностью таким образом, тепловая инерция будет наблюдаться всегда при изменении температуры, например,, при пуске колонны. Постоянная времени теплового процесса, связанная с наличием запаса жидкости в испарителе, определяет до некоторой степени быстроту изменения скорости испарения в результате изменения скорости нагрева. Постоянная времени дефлегматора характеризует быстроту изменения скорости конденсации. [c.265]

Теплопередачей называется процесс передачи тепла от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой. Существует три основных вида передачи тепла теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. Кроме того, тепло может передаваться за счет испарения или конденсации влаги. [c.132]

Подвод реагирующих компонентов в зону реакции совершается в гомогенных системах, а также внутри каждой жидкой или газовой фазы гетерогенной системы молекулярной диффузией или конвекцией. В гетерогенных системах прибавляется еще стадия перехода реагирующего компонента из одной фазы в другую, который совершается путем абсорбции, адсорбции или десорбции газов, конденсации паров или испарения жидкостей, плавления твердых веществ или растворения их в жидкостях. Межфазный переход во многих случаях является наиболее медленным этапом химико-технологического процесса и определяет общую его скорость. Межфазный переход по существу представляет собой сложный диффузионный процесс. [c.8]

Тепловые процессы (частные случаи теплопередачи), которые могут встретиться при проектировании червячных машин и установок, весьма разнообразны, а именно теплопроводность через стенку корпуса червячной машины, вынужденная конвекция при охлаждении червяка машины проточной водой, подвод тепла при помощи различных теплоносителей, пропускаемых через рубашки корпусов машин, конденсация пара при его использовании для обогрева корпусов и головок червячных машин, лучеиспускание в случаях применения электрических нагревателей и другие частные случаи теплообмена. [c.101]

Какими обшдми чертами характеризуются процессы естественной конвекции и конденсации [c.396]

Процесс конденсации бинарной смеси паров отличается, как правило,- более низкими значениями коэффициентов теплоотдачи а [30, 46]. Влияние второго компонента при этом проявляется тем сильнее, чем меньше располагаемый тбмпературный напор ATi. При очень малых АТи когда определяющим фактором процесса переноса теплоты является свободная конвекция, расчет теплоотдачи представляет собой сложную задачу, не имеющую на сегодняшний день аналитического решения. [c.137]

Увлажнение представляет собой процесс испарения жидкости в газовую фазу, являющийся по существу переносом в основную массу газа (путем диффузии и конвекции) молекул пара из газового слоя, соприкасающегося с жидкостью, в котором парциальное давление пара такое же, ка и в жидкости. Осушкой называется процесс конденсации пара из его смеси с некс нденсирующимся газом, т. е. процесс, противоположный увлажнению. Процесс осушки заключается в переходе пара из основной массы газа в газовый слой, находящийся над жидкостью, что происходит вследствие разности парциальных давлений. Во время увлажнения или осушки происходит изменение температуры жидкости и газа вследствие теплообмена между жидкостью и парогазовой смесью за счет скрытой теплоты испарения, которую отдает или получает Trap, меняющий свое агре- гатное состояние. [c.403]

Работа Манабе и Везеральда дополняет ранние исследования Манабе и Стрикера [19], в которых разработан метод расчета профилей температуры в атмосфере, находящейся в состоянии равновесия, путем последовательного интегрирования во времени. Руководствуясь гипотезой Мюллера и используя выполненные Телегадасом и Лондоном [20] исследования глобального распределения влажности в атмосфере, они высказали мысль, что вертикальное распределение относительной влажности постоянно. На рис, 1Х-10 представлена блок-схема расчета профилей температур с учетом конденсации. Здесь через 5(7 ) обозначено давление насыщенных паров воды как функция температуры Т, к — относительная влажность, т — число временных интервалов в численном интегрировании, / — индексация конечных разностей в вертикальном направлении. На рисунке виден вклад, вносимый процессами излучения, конвекции и конденсации в расчет вертикальных профилей температур, которые могут асимптотически приближаться к состоянию равновесия. При расчете сделаны следующие допущения [c.247]

На рнс. 1.7 представлены схемы теплового взаимодействия на поверхности раздела фаз для различных вариантов протекания процесса тепломассообмена капли с окружающей средой. На стадии конденсации теплота к капле подводится, конвекцией парогазовой дмеси, излучением, [c.32]

В [2.52, 2.53, 2.65] проведен анализ прогрева капли без учета внуттренней конвекции. Термическое сопротивление капли, определяемое только теплопроводностью, является нижней границей при оценке интенсивности процесса. Численным методом решалась задача Стефана для шара, результаты расчета для конденсации водяного пара атмосферного давления на капле радиусом ii = 0,l- l мм с начальной температурой от 20 до 90 °С аппроксимированьг выражением, полученным на основании условия теплового баланса [c.127]

Исследовались также процессы, при которых происходит перенос массы к стенке. Примерами таких процессов являются окисление материала стенки или конденсация несконденсиро-вавшегося газа. В работе [I] рассматривалась изотермическая диффузия в ламинарном пограничном слое течения бинарной смеси около тела произвольной формы. Получено асимптотическое решение для случая большой составляющей скорости на разделяющей поверхности, направленной к стенке, как при постоянных, так и при переменных теплофизических свойствах. В работе [59] этот анализ был обобщен на случай совместной термоконцентрационной конвекции и были получены соотношения для плотностей потоков энергии и массы. [c.395]

Для снижения затрат энергии на перемещение потоков, уменьшения объема аппаратуры и периода первонач. на-копления изотопа (см. ниже) обычно сокращают потоки при переходе от низких ступеней к более высоким, т.е. ведут процесс так, чтобы обогащенная фракция данной ступени была по массе меньше обогащенной фракции предыдущей ступени. В ряде случаев используют каскады без сокращения потоков (т. наз. прямоугольные каскады). Аналогами прямоугольного каскада являются противоточные разделит, колонны, напр, ректификационные. В каскадах перемещение потоков между ступенями осуществляют с помощью насосов или др. устройств, в колоннах за счет конвекц. потоков, возникающих из-за различия плотностей, избыточного давления, электрич. потенциала или др. При этом в каждом поперечном сечении колонны изотопы перераспределяются между перемещающимися в противоположных направлениях потоками (в соответствии с элементарным разделит эффектом). Для достижения в прямоугольном каскаде (или в противоточной колонне) степеней разделения больших, чем в единичной операции ( > Р), часть выходящего с последней ступени обогащенного потока возвращают в каскад или колонну (рис. 2) проводят обращение потока (напр., испарение жидкости или конденсация пара при ректификации). [c.199]

Различают теплоотдачу при вьшужденном движении теплоносителя с известной или легко вычисляемой скоростью при естественной (свободной) конвекции, происходящей за счет разности плотностей нагретых и холодных слоев теплоносителя в поле силы тяжести, когда скорость движения теплоносителя является ф-цией процесса при конденсации паров на охлаждаемой пов-сти и при кипении жидкого теплоносителя на обогреваемой пов-сти. [c.527]

Согласно современным представлениям [55—60], теплоотвод от стенки обогреваемого канала осуществляется конвекцией в жидкости, испарением пленки жидкости у основания пузырька с последующей частичной конденсацией пара в потоке недогретой жидкости, выталкиванием недогретой жидкости из пристенной области в ядро потока в процессе роста пузырька, его отрыва от стенки и перемещения в потоке. Естественно ожидать, что в зависимости от режимных условий в канале и по мере изменения недогрева потока вклад перечисленных составляющих тепло-и массопереноса в общем теплосъеме от стенки к потоку будет меняться. Однако эти изменения на сегодня остаются количественно неопределенными. [c.93]

Альтернативой вынужденной конвекции является так называемая естественная конвекция, т. е. движение теплоносителя, которое само вызывается наличием разности температур в различных точках теплоносителя. Наиболее типичные виды естественной конвекции - это теплообмен между в целом неподвижным объемом жидкости или газа с горячей поверхностью, при котором перемещение теплоносителя вблизи теплообменной поверхности происходит под действием архимедовой подъемной силы, возникающей вследствие нагревания и соответствующего расширения теплоносителя у горячей поверхности. При конденсации паров на холодной поверхности образующийся конденсат стекает по охлаждаемой поверхности под воздействием гравитации - это тоже естественная конвекция конденсата, поскольку его количество не задается внешними причинами, а сложным образом зависит от самого процесса теплообмена между паром и стенкой. [c.238]

Процесс основан на том, что при заданном количестве галогена (чаще всего иода) равновесие в реакции типа ОеЛ4 Ое+ 2 при понижении температуры смещается вправо, и возникает возможность переносить германий и кремний из области высоких температур в область конденсации с низкой температурой. При этом продукты реакции циркулируют между областями с различными температурами, отчего и происходит название замкнутый процесс . Циркуляция в замкнутом процессе происходит за счет конвекции и диффузии в газовой фазе. [c.29]

Бэнков и Майкселл [38] показали, что кривые роста и разрушения пузырька почти симметричны. Экспериментальные данные, подтверждающие это положение, были получены Гюнтером [39] и Эллиотом [40] при поверхностном кипении с высокими недогревами. Этого не было бы, если ограничивающим процессом был бы процесс нестационарной теплопроводности, описываемый уравнением (15). Гюнтер и Эллиот предположили, что для той части пузырька, которая входит в турбулентное ядро недогретой жидкости, пригоден механизм турбулентной конвекции. Таким образом, испарение в области ламинарного потока вблизи основания пузырька может продолжаться даже при быстрой конденсации, когда имеется контакт с очень недогретым турбулентным ядром. Применение эмпирического уравнения теплопередачи для турбулентного потока дает качественное согласие с,экспериментальными данными, когда тепловой поток, массовая скорость жидкости и недогрев изменяются независимо. [c.165]

В гл. 1 было показано, как в условиях горизонтальной однородности под влиянием сбалансированных радиационных и конвективных процессов формируется равновесный профиль температуры. Для обсуждения различных примеров была применена исключительно простая модель конвекции. В действительности же из-за наличия в атмосфере влаги конвективные процессы оказываются достаточно сложными. При адиабатическом подъеме объема влажного воздуха на некотором уровне (уровне конденсации) наступает насыщение, определенная часть водяного пара конденсируется и становится видимой как облако. Выделяемая при этом скрытая теплота конденсации придает воздуху дополнительную плавучесть и способствует дальнейшему подъему объема. Если в процессе подъема в выделенный объем не вовлекается окружающий воздух и все выделившееся скры- [c.200]

В теплообменных аппаратах, из которых основными являются конденсаторы, испарители и воздухоохладители, осуществляется сложный теплообмен. В ряде случаев он сопровождается массообменом (конденсация, льдообразование). В теплообмене Между средами или телами, называемом процессом теплопередачи, теплота передается от теплой среды к хо-ло-дной череа разделяющее ограждение одновременно путем теплопроводности, конвекции и луч истого теплообмена. Лучистый теплообмен при относительно небольших перепадах температур в аппаратах, а также в камерных батареях — пучковых и сребренных, ие имеет существенного значения. Это замечаине не относится к гладкотрубным — однорядным и отчасти двухрядным батареям. [c.117]