Как видно, в число Re входит плотность теплового потока , которую можно рассчитать по параметрам внешнего теплообмена. В этих условиях знание коэффициента теплоотдачи от стенки тру-бы к жидкости или пару не обязательно, потому что его численное значение достаточно велико (см. рис. 28), и температуру внутренней поверхности трубы без большой погрешности в теп-лотехнических расчетах можно принять равной температуре про-текающей жидкости. Но следует иметь в виду, что при этом не учитывется возможность локальных перегревов труб, которые приведут к быстрому выходу последних из строя.
При струйном охлаждении горячих поверхностей коэффици-енты теплоотдачи рекомендуется [10] определятьь отдельно для «несмачивающего», «смачивающего» режимов и кипения в пленке. Определяемым в уравнениях подобия является число Нус-сельта, а определяющими – числа Рейнольдса Re = j l/mж и Вебера We = j2l/gжs , а также число фазового перехода Ku = r/[cpж (t с – tж ) впервые введенное С. С. Кутателадзе.
Конденсация – это процесс, потивоположный процессу паро-образования. Он происходит при отборе тепла от пара. Конденсат может выпадать как в объеме пара, так и на холодных поверхно-стях твердых тел и жидкостей. Температура холодных поверхностей должна быть ниже температуры насыщения пара при данном его давлении. Конденсироваться может перегретый, сухой и влажный пар.
В теплообменных аппаратах с первичным (горячим) теплоно-сителем в виде пара конденсат выпадает в основном на поверх-ностях.
Различают капельную и пленочную конденсацию. Первая характерна для поверхностей несмачиваемых конденсатом, вторая – для смачиваемых. Теплоотдача при капельной конденсации бо-лее интенсивна, чем при пленочной, так как капли легко скаты-ваются с несмачиваемой поверхности , почти не преграждая дос-туп к поверхности молекулам пара. А пленка конденсата препятствует такому доступу. Поэтому молекулы пара отдают тепло поверхности пленки, а через пленку тепло передается к по-верхности теплообмена.
Механизм переноса тепла через пленку конденсата зависит от ее структуры так же, как теплоперенос через пограничный слой. Если скорость пара, омывающего поверхность менее 10 м/с, то можно считать , что конденсат по поверхности теплообмена перемещается лишь под действием силы тяжести. При достаточно большой длине вертикальной или наклонной стенки или трубы на некотором расстоянии от верхней кромки стенки течение пленки перейдет из ламинарного в турбулентное, и интенсивность теплообмена изменится.
Для определения характера течения пленки необходимо зна-ть число Рейнольдса Re = `wd/n или критерий Z = Ga1/ 3/Pr Ku/.
Здесь `w – средняя скорость течения пленки в рассматриваемом поперечном ее сечении; d - толщина пленки в этом же сечении.
Если Re£ 400 или Z£ 2300, то режим течения пленки ламинарный.
Если высота вертикальной стенки или трубы, или половина окружности горизонтальной трубы достатаочна, то верхняя часть пленки будет ламинарной, затем на ней появятся волны, а даль-ше течение будет турбулентным. Коэффициент теплоотдачи, как и при свободной конвекции, по мере роста толщины пленки уменьшается, а при переходе к турбулентному течению постепенно увеличивается (рис. 30).
При конденсации пара на гризонтальных трубах небольшого диаметра (по Д. А. Лабунцову – при d £ ( s / gg)0,5 ) волновое, а тем более турбулентное течение, развиваться не успевает.
В пучках горизонтальных труб стекающий сверху конденсат, с одной стороны, увеличивает толщину пленки на ниже лежащих трубах и ухудшает теплообмен; с другой стороны, стекающие капли и струйки турбулизируют пленку, улучшая теплообмен. В специальной литературе имеются рекомендации по учету влияния натекания, но лишь для некоторых конкретных условий [11] .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.