Конденсация ламинарное течение

Коэффициент теплоотдачи при конденсации перегретого пара в условиях ламинарного течения пленки конденсата и медленно движущегося пара можно определить из соотнощения [86] [c.145]

Влияние волнового режима течения пленки конденсата на интенсивность теплоотдачи, как уже упоминалось, было теоретически и экспериментально исследовано П. Л. Капицей. Основной результат этих исследований заключается в выводе, что вследствие волнового режима течения пленки коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на вертикальной поверхности должен быть выше приблизительно на 20% по сравнению со случаем чисто ламинарного течения, которому отвечает формула (4.15) Нуссельта. Эта поправка была получена П. Л. Капицей при допущении, что изотермическое течение пленки имеет периодический волновой характер. В действительности же наблюдается беспорядочный нестационарный характер волнового движения пленки, обеспечивающий более интенсивное перемешивание жидкости и, как следствие этого, более интенсивную теплоотдачу. Для этих условий, как было показано Лабунцовым [95], поправка на волновое движение зависит от безразмерного комплекса Ке Ка ". Для большинства жидкостей при обычных условиях пленочной конденсации комплекс Ка = [c.128]

Вопрос о влиянии скорости пара на теплообмен при конденсации на вертикальной охлаждаемой стенке впервые теоретически был исследован Нуссельтом. Задачу решали для случая ламинарного течения пленки конденсата в предположении постоянства скорости парового потока вдоль поверхности конденсации, что позволило пренебречь падением давления на поверхности и внутри слоя пленки, а также изменением касательного напряжения трения на границе раздела фаз в направлении парового потока. При выводе расчетных зависимостей Нуссельт исходил также из постоянства коэффициента трения между паром и пленкой конденсата (С/п = 0,00515) и не учитывал влияние поперечного потока массы-конденсирующегося пара на изменение касательного напряжения. В результате была получена следующая зависимость для отношения коэффициентов теплоотдачи при движущемся и неподвижном паре [c.133]

В пограничном слое часто достигается естественная турбулентность, возникающая при определенной высоте поверхности теплообмена, когда ламинарное течение переходит в турбулентное под. влиянием повышения скорости в результате гравитационного воздействия (см. Пленочная конденсация , стр. 83). [c.99]

Спиральное направление движения теплоносителей обусловливает возникновение вторичных течений, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи, особенно при ламинарном течении, и уменьшению отложений. Вариант конструкции в виде колонны с одним рядом каналов, открытым для пара, удобен при конденсации, поскольку слив конденсата обеспечивается без захвата пара. Удаление конденсата может быть выполнено по открытым желобам, смонтированным на стенке колонны, с последующим дренажем или откачкой в емкость для хранения. [c.7]

Из опытных да1 ных С. С. Кутателадзе, при ламинарном течении пленки конденсата (7 е <180) коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на вертикальной трубе может быть определен по уравнению [c.317]

Изложены результаты экспериментального исследования теплоотдачи при конденсации водяного пара давлением 0.8—7 МПа внутри вертикальных труб длиной 1.5—3 м и диаметром 10 и 20 мм. Опыты проведены как в области ламинарного течения пленки, так и турбулентного при одновременном воздействии спутного потока пара. Установлено, что критическое значение числа Рейнольдса пленки, при котором осуществляется переход от ламинарного к турбулентному режиму течения, возрастает с ростом давления. Получено выражение для расчета критического значения числа Рейнольдса пленки конденсата. Опытные данные как в области ламинарного течения пленки, так и турбулентного (0.3 < А < 4000) обобщаются единой зависимостью. Лит. — 16 назв., ил. — 8, табл. — 1. [c.214]

В случае конденсации пара на стенках большой высоты к и при больших температурных напорах Д/ течение пленки конденсата может стать турбулентным (Ке > 400). Средний коэффициент теплоотдачи для вертикальной стенки при ламинарном течении в верхней ее части и турбулентном в нижней определяется по формуле [c.303]

При конденсации пара на наружных поверхностях вертикальных труб по данным С. С. Кутателадзе [12, 14] при ламинарном течении пленки конденсата средний коэффициент теплоотдачи может быть определен из формулы [c.272]

Ламинарное течение пленки. Теория пленочной конденсации при ламинарном стекании пленки была разработана [c.139]

При конденсации перегретого пара при расчете величины теплоты парообразования следует учитывать разность теплосодержаний перегретого и насьпценного паров. Так как с учетом теплоты перегрева д = Спер (/пер — /н) теплота парообразования выразится величиной г = г - - А/пер = = г + Спер (/пер — / ) И г > Г, ТО очевидно, ЧТО коэффициент теплоотдачи при конденсации перегретого пара будет несколько выше, чем для насыщенного пара (5.15). По опытным данным разница составляет около 3% [64]. Практически таким увеличением коэффициента теплоотдачи можно пренебречь и соотношения, полученные для случая насыщенного пара, использовать для расчета конденсации перегретого пара. При этом вместо теплоты фазового превращения г подставляется г = г А/пер, а расчетная разность температур берется как Д/ = / — / . Для случая движущегося пара при умеренных скоростях течения пара и при ламинарном течении пленки опыты говорят о некоторых преимуществах перегретого пара. [c.155]

Фиг. 7. Условия появления перенасыщения в потоке газа при конденсации примесей (ламинарное течение).

Геометрические размеры и расположение поверхности конденсации. При ламинарном течении пленки в случае увеличения числовых значений I коэффициент теплоотдачи уменьшается, что следует иметь в виду при проектировании аппаратов. [c.109]

Распределение скоростей в падающей пленке жидкости (без волнообразования) приведено на рис. 1.36. Еще Нуссельт показал, что максимальная скорость потока конденсата, образующегося при конденсации пара, наблюдается на поверхности пленки, а средняя скорость в 1,5 раза меньше максимальной. Это соотношение справедливо при ламинарном течении пленки, т. е. при Не л <20. [c.61]

При использовании в качестве теплоносителя дифенильной смеси коэффициент теплоотдачи 01 для случая конденсации паров дифенила на вертикальной стенке и ламинарного течения пленки конденсата определяется по формуле [7] [c.130]

При конденсации влажного пара содержащаяся в нем влага выпадает вместе с конденсатом. Удельная теплота конденсации влажного пара несколько снижается, а интенсивность теплоотдачи практически не изменяется. Так, например, при влажности пара Хв = 10% коэффициент теплоотдачи на участке ламинарного течения конденсатной пленки падает на 2,5%, а на участке турбулентного течения примерно на столько же повышается по сравнению с насыщенным паром [26]. [c.75]

Конденсация на поверхности достаточной высоты может приводить к турбулентному течению пленки конденсата. Механизм теплообмена между паром и охлаждаемой поверхностью становится иным, поскольку турбулентное течение сопровождается дополнительным поперечным переносом теплоты за счет пульсационного движения внутри жидкой пленки. Турбулизация пленки наступает лишь при достижении условия Ке>Кекр, поэтому на верхних участках поверхности конденсации всегда имеется участок ламинарного течения, и среднее значение коэффициента теплоотдачи для всей поверхности определяется по правилу аддитивности [c.84]

Коэффициент теплоотдачи для случая конденсации паров дифенильной смеси на вертикальной трубе при ламинарном течении пленки конденсата [55] определяется по формуле [c.104]

Таким образом, выбранная величина поверхности конденсации Р = 2,5 м достаточна для отвода выделяемого тепла хладагентом. Коэффициент а . определен из условий ламинарного течения, так [c.248]

При пленочной конденсации сухого насыщенного пара и ламинарном течении конденсата на вертикальных трубах и стенках без учета влияния скорости пара на теплообмен, т. е. при I, можно пользоваться формулой Нуссельта [c.37]

Об улучшении процесса разделения при наложении частичной конденсации в условиях ламинарного течения пара упоминается еще в одной работе Авторы настоящего сообщения исследовали влияние частичной конденсации на абсолютную величину диффузионного фазового сопротивления в паровой и жидкой фазах при исключении влияния неопределенности хода рабочей линии и изменения нагрузки по высоте колонны в результате конденсации части паров. При проведении эксперимента за основу взяты следующие теоретические предпосылки. Как известно, процесс тепло-, массоотдачи при неадиабатических процессах описывается системой дифференциальных уравнений, содержащих члены, учитывающие диффузионный и конвективный переносы, искажение профилей концентраций в пленках, прилегающих к межфазной поверхности Анализ этих уравнений методами теории подобия выполнен Л. Д. Берманом для случая конденсации паров воды из парогазовой смеси. Для смеси конденсируемых паров, образующих взаимно растворимые жидкости, аналогичный анализ привел к уравнению [c.169]

Теория пленочной конденсации на охлаждаемой вертикальной стенке (теория Нуссельта). Влияние различных факторов на теплоотдачу при ламинарном течении пленки [c.301]

Теоретическое решение задачи тепломассообмена при конденсации можно получить с помощью дифференциальных уравнений (см. гл. 14). Однако даже в простейших случаях (например, конденсация на вертикальной плоской стенке при ламинарном течении пленки) решение оказывается сложным [10]. В инженерных расчетах используется метод аналогии совместно с уравнениями материального и энергетического балансов. [c.402]

Если процессы конденсации или испарения протекают в движущейся газовой среде, то степень достоверности приведенных выше соотношений зависит от режима движения среды. При ламинарном течении газа применимо уравнение Максвелла, дополненное ветровым фактором. В турбулентном потоке определяющим параметром является соотношение размера частиц и масштаба турбулентных пульсаций. Частицы аэрозоля в турбулентном потоке увлекаются турбулентными пульсациями и описывают в газе сложные траектории. При этом частицы полностью не увлекаются пульсациями, вследствие чего возникает относительная скорость движения частицы и газа и к поверхности частицы дополнительно переносится пар с помощью конвективной диффузии. Таким образом, общий коэффициент диффузии имеет большее значение, чем в спокойной среде. [c.69]

У жидких металлов Рг<с1, неучет инерционных сил и конвективного переноса теплоты может привести к значительным ошибкам. На рис. 12-16 представлены результаты теоретического расчета [Л. 93] пленочной конденсации при ламинарном течении пленки. Здесь i])b= [c.293]

При пленочной конденсации сухого насыщенного пара, лишенного неконденсирующихся газов, и ламинарном течении конденсата на вертикальных трубах и стенках без учета влияния скорости пара на теплообмен, т. е. при Ес р"<1, для определения коэффициента теплообмена а можно пользоваться формулой Нуссельта [c.39]

Теплоотдача при конденсации однокомпонентного пара. Теплоотдача на вертикальной стенке при ламинарном течении пленки конденсата хорошо описывается уравнением Нуссельта, которое может быть представлено в безразмерном виде [c.135]

Рнс. 4. Теплоотдача при конденсации (сплошные кривые) при различных значениях чисел Прандтля и Капицы НаЦМ А — водный азеотропный раствор 1-метакси-2-пропанола) штриховая кривая — нижний предел для ламинарного течения [c.96]

Ниже рассматривается качественно конденсация на вертикальной поверхности, которой в теплообменниках служит обычно вертикально расположенная труба. На рис. 1 показаны основные особенности конденсации на такой поверхиости при неподвижном паре, т. е. при незначительном сдвигающем усилии. Расход конденсата, текущего вниз, равен нулю в верхней части поверхности и с удалением от нее увеличивается по мере того, как накапливается конденсат. В верхней части поверхности существует область с очень малыми числами Re конденсата, где течение ламинарное и безволновое. В некоторой расположенной ниже по поверхности точке число Re достигает такого значения, при котором на границе раздела пар — жидкость образуются неустойчивости, приводящие к появлению волн на пленке. Еще ниже по поверхности число Re возрастает до значения, когда возникает турбулентность. В области ламинарного течения коэффициент теплоотдачи уменьшается с увеличением толщины конденсатной пленки, хотя в области волнового движения скорость уменьшения снижается вследствие перемешивающего эффекта волн. Тур- [c.340]

Выше были рассмотрены закономерности тйГ лоотдачи при конденсации пара при условии, что силы тяжести оказывают определяющее влияние на движение пленки конденсата и динамическим воздействием пара на пленку можно пренебречь. Это равносильно допущению, что пар можно считать неподвижным. В ряде случаев динамическое воздействие пара может быть существенным. Оно зависит от взаимного направления сил тяжести и трения на границе раздела фаз, которое определяется направлением движения пара и конденсата, а такн<е положением поверхности теплообмена в пространстве. Как показывают опытные данные, при ламинарном течении пленки и движении конденсата и пара сверху вниз при скоростях последнего до 40 м/с движение пара практически не сказывается на величине коэффициента теплоотдачи. При больших скоростях пара коэффициент теплоотдачи возрастает. При турбулентном течении пленки конденсата в условиях преобладающего влияния сил трения коэффициент теплоотдачи пропорционален скорости пара в степени 0,8. При одновременном влиянии сил тяжести и трения на движение пленки конденсата математическое описание процесса теплоотдачи представляет большие трудности. Этот вопрос рассматривается в специальной литературе. [c.330]

Конденсация на вращающихся трубах. Случай ламинарного течения конденсата по вращающимся трубам при неподвижном паре и ламинарном режиме течения пленки был исследован И. И. Чернобыльским и Г. М. Щеголевым [98]. Опыты показали, что коэффициент теплоотдачи в зависимости от скорости вращения достигает значений, имеющих место при капельной конденсации пара. Причиной увеличения а при вращении поверхности теплообмена является сбрасывание конденсата с поверхности трубы центробежной силой. Для вращающихся труб, ось которых параллельна оси вращения, коэффициент теплоотдачи определяется по формуле [c.160]

Вопросы конденсации на ребристых трубах решены только частично. Так, при ламинарном течении пленки на горизонтальных оребреных трубах можно рассчитать коэффициент теплоотдачи по данным Е. Е. Слепяна [501. Для одиночной ребристой трубы [c.161]

С. М. Кагермановым [301. Задача рассматривалась при волновом ламинарном течении. пленки и отсутствии теплообмена через стенку трубы. При этом считалось, что конденсация происходит в условиях неподвижного пара, не учитывалось поверхностное натяжение на границе раздела фаз и изменение физических свойств жидкости вдоль вертикальной оси. Методом анализа размерностей получено [c.165]

Толщина пленки конденсата и гидродинамический режим течения этой пленки по охлаждаемой поверхности зависят от соотношения сил тяжести, вязкого трения, инерции, а также от количества образующегося конденсата и расположения поверхности конденсации по отношению к вертикали. Ламинарное течение пленки при конденсации неподвижного пара имеет место до критического значения числа Рейнольдса Ре р = б/т 5 400, где ы —средняя скорость движения конденсата по поверхности б — локальная толщина пленки — кинематический коэффициент вязкости конденсата. При больших значениях Ре пленка турбулизируется и в ней появляется интенсивный турбулентный перенос в поперечном направлении. [c.81]

Справедливость приведенных формул проверялась работами целого ряда исследователей, причем конденсация происходила как на внутренней, так и на наружной поверхности труб. Г. Н 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. С. С. Кутателадзе и А. Н. Шрен-целем были проведены опыты по конденсации водяного пара на вертикальных латунных трубах, причем проводилось визуальное наблюдение за тем, чтобы вся поверхность трубы была покрыта непрерывной пленкой конденсата. Полученные результаты приведены на фиг. 1. С. С. Кутателадзе объясняет увеличение значений коэффициента а по сравнению с расчетными переходом от ламинарного к турбулентному течению пленки. Несомненно, что переход к более высоким трубам приводит к возможности возникновения турбулентного течения пленки, что, в свою очередь, вызывает уменьшение ее термического сопротивления. По-видимому, это расхождение можно также объяснить соображениями П. Л. Капицы. П. Л. Капица показал, что при свободном течении пленки жидкости нужно учитывать силы поверхностного натяжения и что более устойчивым будет являться не ламинарное течение, а волновое. При таком течении эффективная теплопроводность пленки на 20% больше, чем при ламинарном течении. Эти соображения относятся только к конденсации на вертикальных трубах. [c.8]

При конденсации водяного нара на вертикальных поверхностях нагрева ламинарное течение пленки конденсата имеет место при медлешюм движении пара вдоль коротких труб. [c.18]

При конденсации водяного п а-р а на г о р и 3 о- и т а л ь н о й в р а щ а ю щ е й-с я трубе возникает центростремительное ускорение j, которое уменьшает то нцину пленки конденсата и, следовательно, увеличивает интенсивность теплообмена. Как показали И. И. Чернобыльский и Г. М. Щеголев (Л. 43], в случае больших скоростей вращения, когда j g и при ламинарном течении пленки конденсата коэффициенты теплоотдачи могут быть определены по следующим формулам [c.22]

Ламинарное течение пленки конденсата. На рис. 12-9 представлены результаты проведенного на кафедре ТОТ МЭИ опытного исследования теплоотдачи при конденсации насыщенного водяного пара в вертикальной трубе Л. 63]. Вход пара сверху. График рис. 12-9 показывает зависимость относительных коэффициентов теплоотдачи ау1аох от [c.281]

Лабунцов Д. А. О влиянии конвективного переноса тепла и сил инерции на теплообмен при ламинарном течении конденсатной пленки. — Теплоэнергетика, 1956, № 12, с. 47—50. Теплоотдача при пленочной конденсации чистых паров на вертикальных поверхностях и горизонтальных трубах. — Теплоэнергетика, 1957, № 7, с. 72—80-Теплообмен при конденсации пара на вертикальной поверхности в условиях турбулентного стекания пленки конденсата. — ИФЖ, I960, т. 3, № 8, с. 3—12. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология