a = 3,15q0,7p0,15, Вт/(м2×град); (3.20)
[p] = бар; [q] = Вт/(м2×град); [Dt] = °C; формулы справедливы для области давлений от 0,2 до 69 бар.
Конденсация пара на трубках может быть капельной и пленочной. На чистых поверхностях происходит пленочная конденсация, образующаяся пленка конденсата затрудняет теплоотдачу.
Если поверхность загрязнена, то происходит капельная конденсация, так как из-за плохой смачиваемости отдельные капли сохраняют свою индивидуальность.
Интенсивность пленочной конденсации ниже капельной в 5- 10 раз.
Конденсация пара на вертикальной стенке исследована Нуссельтом, им получена формула для осредненного по высоте H коэффициента теплоотдачи. При выводе принималось, что пленка конденсата движется в ламинарном режиме, чем толще пленка, тем больше ее термическое сопротивление:
; (3.21)
r – теплота конденсации пара, Дж/кг; r - плотность жидкости пленки, кг/м3; g – ускорение силы тяжести, м/ с2; l - коэффициент теплопроводности жидкости пленки, Вт/(м×град); m - коэффициент динамической вязкости жидкости пленки, Па×с; tН – температура жидкой пленки со стороны пара, принята равной температуре насыщения, соответствующей давлению пара, °С; tC - температура жидкости у стенки, принятая равной температуре стенки, °С; H – высота стенки, м.
В практических расчетах для вертикальных стенок, труб, цилиндров из латуни вместо численного коэффициента 0,943 ставится 1,15, при стальных вертикальных труб 0,8.
Для горизонтальных труб с наружным диаметром dН , м, заменив m/r = n ( последняя величина – коэффициент кинематической вязкости, м2/с), имеем:
, Вт/(м2×град) (3.22)
Если число рядов труб n и пленка конденсата стекает последовательно с одной трубы на другую, вместо наружного диаметра подставляется произведение n×dН.
Приведенные формулы справедливы при ламинарном движении пленки (Re=wd/n <400, w – скорость движения жидкости в пленке, м/с; d - толщина пленки, м) при неподвижном паре. При турбулентном движении жидкости в пленке a возрастает, методику подсчета его при этом надо смотреть в специальной литературе.
a резко снижается при наличии в паре газов. Содержание в паре 1% воздуха снижает a на 60%. Поэтому необходимо удалять воздух из конденсаторов, регенеративных подогревателей паровых турбин.
3.6. Теплообмен излучением
3.6.1. Ряд понятий и определений
Особенность теплообмена излучением - отсутствие непосредственного контакта между телами. Наличие промежуточной среды необязательно.
Тепловое излучение – результат внутриатомных процессов, протекающих под влиянием температуры. При нагреве тела тепловая энергия переходит в лучистую энергию. Лучистая энергия, падающая на тело, в зависимости от от его свойств, формы и состояния поверхности в общем случае частью поглощается телом и снова переходит в тепловую энергию, частью проходит сквозь него и частью отражается в окружающее пространство.
Количество энергии, излучаемое в полусферическое пространство единицей поверхности в единицу времени, называется лучеиспускательной способностью тела Е, [E] = Вт/м2.
Q – общее количество энергии лучистого потока, падающего на тело, складывается из трех составляющих:
Q = QR + QA + QD , (3.23)
QR – отраженная энергия, QA – поглощенная энергия, QD- отраженная энергия.
R = QR/Q – коэффициент отражения тела; A = QA/Q - коэффициент поглощения тела; D = QD/Q – коэффициент пропускания тела. Тогда
R + A + D = 1.
Тело, полностью отражающее все падающие на него лучи, называется белым телом; для него R = 1, A = D = 0. Если тело отражает все лучи диффузиозно, оно называется абсолютно белым.
Тело, поглощающее полностью лучистую энергию, называется абсолютно черным; для него A = 1, R = D = 0.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.