Конденсация вынужденная

Граничные условия первого рода (или первая краевая задача) имеют место, когда зависимость изменения температуры t — = f(x, у, z, т) задана в виде функции /(т) р = / (т) в интервале времени то т 0 (где 0 — промежуток времени, в течение которого происходит исследование процесса) и необходимо найти решение, удовлетворяющее внутри области основному уравнению и принимающее на границе заданное значение / (т). Граничные условия первого рода могут быть заданы сравнительно редко, так как температура среды t очень редко бывает близка к температуре поверхности стенки ст ( с ст только в случае интенсивных процессов теплообмена на поверхности — кипении, конденсации, вынужденном движении расплавленных металлов). Коэффициент теплоотдачи а-> оо при t t i- [c.25]

Отдельные пассивные и активные методы усиления эффективны для конденсации в объеме пара и при вынужденной конвекции [1—5]. Некоторые системы, успешно испытанные в лаборатории, нашли применение в промышленных конденсаторах. Наибольший интерес вызывает конденсация органических жидкостей, теплофизические свойства которых обеспечивают относительно низкие коэффициенты теплоотдачи при конденсации, [c.360]

В. Конденсация при вынужденной конвекции. Здесь рассмотрена конденсация внутри труб при вынужденном течении. Трубы, имеющие шероховатые внутренние поверхности, обогреваемые конденсирующимся паром, установлены в испарителях горизонтально и на их наружной поверхности испаряется рассол. [c.361]

Результаты трех типичных опытов по теплообмену к бензолу представлены на фиг. 7. В одном опыте (фиг. 7, а) средний полный температурный напор равен 16,7° С, в другом (фиг. 7,6)—46,7°С и в третьем (фиг. 7, в)—68,8° С. Коэффициенты теплоотдачи от стенки к жидкости не измерялись, а подсчитывались только коэффициенты теплопередачи. Однако, так как происходила капельная конденсация пара, то, по крайней мере в опытах с бензолом, коэффициенты теплоотдачи должны были быть близки к коэффициентам теплопередачи. Можно отметить, что интенсивность теплообмена до начала кипения в 2—4 раза выше, чем для однофазной жидкости в условиях вынужденного движения. Авторы объясняют это влиянием больших температурных напоров при поверхностном кипении, что находится в соответствии с данными Мак-Адамса [72]. [c.43]

При вынужденном течении пара относительно поверхности конденсации поток пара оказывает динамическое воздействие на конденсатную пленку. В результате толщина конденсатной пленки уменьшается, если пар движется в направлении действия гравитационных сил, и увеличивается при движении пара снизу вверх, а соответственно увеличивается или уменьшается коэффициент теплоотдачи. [c.189]

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]

Воздушный конденсатор представляет собой пучок оребренных труб, омываемых воздухом при естественной или вынужденной циркуляции его воздух отводит тепло конденсации хладагента в окружающую среду. [c.196]

Средние температурные напоры Дер определялись выше в предположении о независимости теплоемкостей потоков от температур и постоянстве коэффициентов теплопередачи по поверхности Р. Первое допущение часто оправдано небольшими температурными интервалами теплоемкости изменяются мало, так что вполне можно оперировать средними их значениями. Второе допущение правомерно (иногда приближенно), когда коэффициенты теплопередачи не зависят от температурных напоров, меняющихся вдоль поверхности такие ситуации нередки вынужденное движение теплоносителей или постоянство температур теплоносителей вдоль теплообменной поверхности. В противном случае (скажем, конденсация или кипение с одной стороны поверхности, неизменность агрегатного состояния при движении в режиме ИВ — с другой) нужно, строго говоря, рассматривать локальные значения к и учитывать их изменение вдоль поверхности Р вместе с температурным напором Д. Покажем, как это можно сделать применительно к теплообмену между конденсирующимся паром и теплоносителем, не изменяющим агрегатного состояния, — здесь к зависит от локального Д соответственно (7.4). [c.557]

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]

Коэффициенты теплоотдачи ах и аг от теплоносителей к соответствующим наружным поверхностям стенки определяются по корреляционным соотношениям, приводимым в 4.1.5, в зависимости от характера взаимодействия каждого из теплоносителей с твердой поверхностью (вынужденное течение при ламинарном, переходном или турбулентном режимах, гравитационная конвекция, конденсация пара, кипение жидкости). Некоторые значения величин термических [c.339]

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]

Скорость конденсации при вынужденном движении газа [c.164]

Кинетика конденсации пара при вынужденном движении неконденсирующегося газа определяется энергией, потерянной молекулами Таза, отраженными от поверхности сублимационного льда, и скоростью направленного движения газа в объеме конденсатора. [c.164]

Вынужденное движение газовых примесей порождает новый, более сложный вид движения всей парогазовой смеси в объеме конденсатора. Исследования показывают, что интенсивность конденсации пара существенно зависит от того, с какой скоростью движется газ в объеме конденсатора. Чем больше скорость движения газа при данном постоянном давлении, тем быстрее протекает процесс конденсации пара в твердое состояние. Это происходит потому, что отраженные от поверхности сублимационного льда молекулы газа, которые становятся активными в отношении конденсации молекулами, сообщают потоку черты хаотичности, создают компоненты скорости, нормальные к направлению основного потока, и при вынужденном движении возникает сильное возмущение всей парогазовой смеси, напоминающее турбулентное течение, хотя значения критерия Рейнольдса здесь относительно малы из-за малой плотности среды. Наличие направленного потока газа способствует более сильному перемешиванию потока. В потоке парогазовой смеси наблюдаются особенности, характерные для турбулентного движения отдельные частицы, проходящие через данную точку в фиксированном объеме, не описывают тождественных друг другу кривых. Наличие такого рода течения з объеме конденсатора иллюстрируется рентгеновскими снимками распределения сублимационного льда в цилиндрических трубах [ИЗ]. В то же время при конденсации чистого пара не наблюдается никаких признаков возмущенного течения пара, несмотря на сравнительно большие скорости направленного потока пара. [c.164]

При таком движении парогазовой смеси число молекул газа и пара, достигающих поверхности конденсации, больше, чем при конденсации в неподвижном газе. Это вызывает повышение температуры на движущейся границе конденсации, которая оказывается выше, чем при конденсации пара в присутствии неподвижного газа и чем при конденсации чистого пара. Молекулы газа при направленном течении больше обмениваются энергией, выделяющейся на движущейся границе. Адсорбция на молекулах газа объясняет интенсификацию конденсации пара и при вынужденном течении неконденсирующихся газов. [c.164]

Все исследования процессов конденсации свидетельствуют о том, что интенсивность конденсации пара в твердое состояние (и не только в твердое) зависит от динамического состояния неконденсирующегося газа. Но рост скорости конденсации пара на поверхности при вынужденном движении газовых примесей не может продолжаться беспредельно. При конденсации чистого пара верхней границей образования льда служит тройная точка. Если давление пара на входе в конденсатор достигает значения 4,6. мм рт. ст., то конденсация пара в лед практически отсутствует, происходит конденсация пара в жидкость. Оказывается, что при конденсации пара в пространстве, где имеет место направленное движение газовых примесей, увеличение скорости конденсации также может быть ограничено появлением жидкой фазы в объеме конденсатора. [c.165]

Исследования также показали, что переход через максимум скорости конденсации при наличии вынужденного движения газа может [c.165]

Вскрытие причин повышения интенсивности процесса конденсации дает возможность предложить уравнение для определения коэффициента затвердевания при вынужденном движении неконденсирующегося газа [c.166]

На фиг. 49 даны характеристики интенсивности конденсации пара. при вынужденном движении воздуха, построенные по уравнению (288) в за го висимости от общего дав-,, ления [c.167]

Фиг. 49. Влияние общего давления на интенсивность конденсации пара при вынужденном движении воздуха.

При нахождении функции распределения главная трудность состоит в том, чтобы учесть силы взаимодействия между молекулами неконденсирующегося газа и поверхностью конденсации. Используя работы по конденсации паров металлов в высоком вакууме и опираясь на вывод функции распределения для чистого водяного пара в условиях высокого вакуума, дадим полуэмпирическую формулу для определения профиля распределения конденсата в цилиндрических трубах в присутствии газовых примесей, находящихся в направленном движении. Обработка экспериментальных и эксплуатационных данных привела к следующему выражению функции распределения при конденсации пара в условиях вынужденного движения неконденсирующегося газа [c.168]

Расчет теплоотдачи от жидкого тепл оносителя к стенкам трубок производится по формулам конвективного теплообмена при вынужденном течении жидкости по трубкам. При нагреве насыщенным паром высокого давления применяются формулы для расчета теплоотдачи при конденсации пара в горизонтальной трубке. Условия теплоотдачи внутри сосуда аналогичны предыдущему. [c.191]

Промышленный крекинг тяжелых нефтепродуктов характеризуется двумя реакциями иротивоиоложного характера реакцией расщепления и реакцией кондепсации. Если первая реакция является основой процесса, так как приводит к образованию целевого продукта, а именно крекинг-бензина, то вторая реакция является крайне нежелательной, так как в результате ее исходное сырье превращается в дешевый п неудобный в обращении крекинг-остаток и в конце концов — в кокс. Последний, отлагаясь в крекинг-аппаратуре, вызывает вынужденные простои и снижение производительности крекинг-установок. Поэтому в борьбе за увеличение выходов крекинг-бензина и повы-шеиие производительиостн крекпнг-устаиовок одним из важных мероприятий должно быть снижение удельного веса реакций конденсации и уменьшенпе выходов кокса. Для осуществления этого необходимо детальное и систематическое изучение кинетики и химизма образования карбоидов прн крекинге индивидуальных углеводородов. [c.198]

Изменение температуры термостата колонок при программировании отражается на тепловом режиме детекторов, что оказывает влияние на чувствительность и нулевой сигнал (положение нулевой линии). Поскольку глубина этого влияния для разных типов детекторов резко различна, отличаются и аппаратурные средства защиты этих детекторов. Вследствие резкого влияния температуры на чувствительность детектора по теплопроЕюдности, и особенно на нулевой сигнал, его помещают в индивидуальный термостат, в котором поддерживается постоянная температура, близкая к конечной температуре программирования. В 1том случае площади пиков не зависят от температурной программы колонок и обеспечивается наибольшая устойчивость нулевой линии. Термостатирование при более низкой температуре для достижения большей чувствительности может привести к конденсации паров неподвижной фазы, что отрицательно сказывается на записи нулевой линии. Вынужденное расположение колонки и детектора в различных термостатах вызывает необходимость в удлинении перехода колонка—детектор . Иногда существенные искажения формы пиков высококипящих веществ при работе с большими дозами могут быть вызваны конденсацией анализируемых веществ в газовом переходе колонка—детектор . Подобные искажения встречаются при работе в изотермическом режиме, но особенно усугубляются при программировании температуры, так как в последнем случае температура перехода оказывается ниже, чем в сопоставимом по длительности цикла анализа изо- [c.84]

Кипение жидкостей в горизонтальных трубах ири вынужденной циркуляции впервые исследовалось Вудсом и др. [70, 71, 121]. Эти исследования, проводились на полупромышленной установке, основной частью которой являлась обычная медная труба диаметром 25,4 мм и длиной 14,6 м. Установка была выполнена в виде 4-ходо-вого парогенератора. На каждом участке трубы имелись три независимые паровые рубашки, всего на парогенераторе их было 12. Конденсат из каждой рубашки собирался отдельно, что дало возможность определить изменение интенсивности теплообмена по длине трубы. Температуры жидкости измерялись в начале каждого хода. Перепад давления устанавливался ртутными дифмано-метрами, подсоединенными к штуцерам отбора давления. Капельная конденсация пара достигалась добавлением октилтиоционата. [c.42]

Лабунцов Д. А., Созиев Р. И. Конденсация пара в вынужденном потоке недогретой жидкости. — В кн. Труды IV Всесоюзного совещания по тепло- и массообмену. Том 2. Минск Изд-во ИТМО АН БССР, 1972, с. 453—456. [c.220]

Вынужденная конвекция в воде. .... 1000—3000 Кипение воды. ... 500—45000 Капельная конденсация водяных паров. . . 45000—120 000 Конденсация органических паров..... 500—20СО [c.282]

Процесс конденсации пара, содержащего примесь инертного, неконденсирующегося газа (обычно воздуха), сутцественно отличается от конденсации чистого пара. Основное отличие состоит в том, что у наружной поверхности пленки конденсата образуется прослойка инертного газа, которая оказывает значительное диффузионное сопротивление пару, вынужденному диффундировать поперек этой газовой пленки. Скорость теплоотдачи в этом случае начинает зависеть от массообменного процесса диффузии. Неконденсирующиеся газы приходится непрерьшно откачивать, чтобы не допустить их накапливания и соответствующего ухудшения условий теплообменного процесса. [c.242]

В случае отсутствия напряжения при простой диффузии такие перескоки наблюдаются одинаково часто по всем направлениям, и потенциальная энергия молекулы в новом положении такая же, как до перехода. При течении же небезразлично направление перескоков, так как глубина потенциальной ямы, в которой находятся частицы, больше с одной стороны барьера, чем с другой, поэтому чаще будут происходить перескоки, вызывающие ослабление напряжения. Кроме того, в этом случае после перескока в молекуле сохраняется некоторый избыток колебательной энергии, которая в дальнейшем перераспределяется по всей жидкости. Течение жидкости является результатом большого числа подобных скачков и сводится, таким образом, к вынужденной диффузии молекул (рис. 05) оно может быть рассмотрено как своего рода микроиспарение жидкости с последующей конденсацией . [c.401]

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]

Путем повышения касательного напряжения на границе раздела фаз при конденсации на наружной поверхности горизонтальных труб, где конденсат отводится почти с той же скоростью, с какой он образуется, коэффициенты теплоотдачи могут быть увеличены примерно в десять раз. Расчетами теплоотдачи при конденсации с учетом касательного напряжения на границе раздела сейчас занимаются многие специалисты, используя модифицированный метод Локкарта и Марти-нелли [30], развитый применительно к вынужденному течению двухфазных потоков в трубах. [c.373]

Однако интенсивность конденсации пара в неподвижном газе может расти только до определенного предела. Прекращение роста интенсивности конденсации в неподвижном газе происходит значительно раньше, чем при вынужденном движении газа. Отмеченное явление связана с тем, что интенсивность конденсации может расти только при определенных условиях разрежения среды, т. е. при длине среднего свободного пробега молекул пара в неконденсирующемся газе, соизмеримой в определенном отношении с характерным параметром аппарата. При относительно больших давлениях воздуха молекулы пара, несмотря нз большую скорость, уходят за 1 сек лишь на очень небольшое расстояние от того места, где они находились. В таких условиях весь процесс движения при конденсации пара в твердое состояние (от источника до стока) определяется механизмом диффузии пара через слой неконденсирующегося газа. Таким образом, на скорость конденсации пара в твердое состояние в отсутствии вынужденного движения газа оказывает решающее влияние, с одной стороны, отражение молекул некой-денсирующегося газа от поверхности сублимационного льда, а, с другой стороны, длина среднего свободного пробега молекул пара в газе. Согласно уравнению (32) средняя длина свободного пробега молекул пара при увеличении давления газа уменьшается, следовательно, плотность ударяющихся о стенку молекул убывает, что приводит к возрастанию коэффициента затвердевания. [c.163]

В это уравнение нами введено слагаемое бзИ , зависящее от скорости на1правленного движения газа в объеме конденсатора. При этом определяющим параметром для коэффициента. 0з является энергия молекулы до и после столкновения с поверхностью конденсатора. Как и при конденсации пара, разбавленного неподвижным газом, можно получить соотношение для определения объемной скорости конденсации пара при наличии вынужденного движения газовых примесей [c.164]

Рассмотрим процесс испарения при сушке в аппаратах, ц которых имеет место одновременно и испарение, и. конденсация пара. Испарение при сушке (выделение паров влаги, содержащейся в твердом теле,, омываемом потоком нагретых газов) существенно отличается от процессов испарения со свободной поверхности при большой скорости движения жидкости. Если для кипения в условиях вынужденного движения характерна конкуренция двух сильных эффектов (парообразования и движения), то испарение при сушке надо рассматривать как результат двух малоинтенсйвных процессов. Тепловое напряжение при сушке, как правило, весьма незначительно. Вместе с тем, и возмущение, вносимое выделяющимся паром, может лишь слабо повлиять на характер взаимодействия тела с потоком. По существу это влияние сводится к изменению условий в непосредственной близости от поверхности. Выделяющийся пар, проходя через пограничный слой, вызывает изменение температурного и скоростного поля. В связи с этим, изменяется и характер-процесса испарения и, стало быть, сушки вообще. [c.178]

Однако опыты арабских ученых, иллюстрирующие возможность природного опреснения морских вод, долго оставались вне поля зрения европейцев. Даже такой видный философ и ученый эпохи Возрождения, как Р. Декарт (1596—1650), недалеко ушел от Лукреция в понимании природного преобразования соленых вод в пресные и вынужден был прибегать к довольно произ-вольнььм объяснениям этого факта. По Декарту, почва пропускает сквозь себя тонкие и гибкие частицы собственно воды и задерживает твердые и жесткие частицы солей. Неотъемлемым звеном природного круговорота воды Декарт, как и многие его современники, считал так называемуро подземную конденсацию паров морской воды, что перекликалось с высказываниями Аристотеля о конденсации воздуха в земных пустотах . [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология