ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепло- и массоотдача при испарении жидкости в парогазовую среду из "Теплопередача " Испарение жидкости со Свободной поверхности вызывается тепловым движением молекул в жидкости. Скорости отдельных молекул колеблются в очень широких пределах. Молекулы, обладающие кинетической энергией, достаточной для преодоления сил сцепления, вырываются из поверхностного слоя жидкости в окружающую среду. Часть вырвавшихся молекул в результате столкновения между собой и с молекулами газа отражается к поверхности жидкости, где вновь происходит отражение или поглощение этих молекул жидкостью. Часть вырвавшихся молекул путем молекулярной и молярной диффузии распространяется в окружающей среде и окончательно теряется жидкостью. [c.334] При испарении жидкость теряет наиболее быстро движущиеся молекулы. Вследствие этого средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается и понижается температура жидкости. [c.334] В дифференциально тонком слое, -непосредственно прилегающем к поверхности испаряющейся жидкости, газ практически всегда насыщен паром. Если за пределами этого слоя газ не насыщен паром то возникает поток массы вещества, всегда направленный от поверхности испарения. Поток тепла при этом может быть направлен как от жидкости к тазу, так и от газа к жидкости. Направление теплового потока будет зависеть от того, больше или меньше температура поверхности испарения и, чем температура парогазовой смеси щ.. [c.334] На иепа рение жидкости затрачивается тепло в количестве г/п,с где г — удельная теплота фазового перехода. Если к жидкости подводится меньше тепла, чем затрачивается на испарение, то происходит охлаждение жидкости. [c.334] Предположим, что происхрдит испарение определенного объема жидкости. Слой жидкости тонок в результате можно пренебречь изменением температуры по толщине слоя. Над жидкостью протекает поток парогазовой смеси, причем насыщение этого потока паром не происходит, так как расход парогазовой смеси очень велик. В жидкости нет внутренних источников тепла, и можно пренебречь лучистым теплообменом. [c.334] Процесс испарения, при котором все тепло, переданное от парогазовой смеси к жидкости, затрачивается на испарение последней и возвращается к смеси с паром, называют процессом адиабатического испарения. Температуру tм называют температурой жидкости при адиабатическом испарении или температурой мокрого термометра. [c.335] На практике часто встречаются неадиабатические процессы испарения. [c.335] Рассмотрим стационарный процесс неадиабатического испарения жидкости в движущийся над иею парогазовый поток. Жидкость ограждена оплошной стенкой, открыта только ее поверхность испареиия. Паровоздушный поток может быть ограничен стенками канала. Таким образом, рассматриваем течение в канале, нижняя часть которого залита испаряющейся жидкостью. [c.335] Испарившаяся жидкость (/п,с кг1м сек) может восполняться в том же количестве такой же жидкостью, но другой температуры, которую обозначим через ж. Если Гж с, то часть тепла, полученного жидкостью от парогазовой смеси путем теплоотдачи, идет на подогрев поступившей жидкости до температуры испарения i . Если же ж с, то испарение происхол,ит не только за счет тепла, сообщенного теплоотдачей, но и за счет тепла, внесенного жидкостью. [c.335] В общем случае рассматриваемая система может обмениваться теплом с окружающей средой через стенки канала обычным процессом теплопередачи 2. [c.335] Здесь Яш и dtm/dy) , — соответственно коэффициент теплопроводности жидкости и градиент температуры жидкости на границе раздела фаз. [c.336] Уравнения (14-44) и (14-45) могут быть использованы и в случае испарения из пористой стенки. [c.336] Однако в опытах по испарению жидкости со свободной поверхности и из капиллярно-пористых тел получено не только уменьшение, но и увеличение теплоотдачи. [c.337] Капельки испаряются в объеме пограничного слоя, что интенсифицирует теплообмен. [c.337] Коэффициенты тепло- и массоотдачи зависят от формы и геометрических размеров поверхности испарения, характера движения парогазовой смеси (свободное или вынужденное, ламинарное или турбулентное), давления, температуры, физических свойств жидкости и газа и концентраций компонентов в парогазовой смеси. [c.337] В настоящее время имеется большое количество теоретических решений, выполненных при определенных условиях и допущениях. Полученные результаты еще недостаточно согласуются с опытными данными. Поэтому зависимость коэффициентов тепло- и массоотдачи от указанных факторов обычно определяется опытным путем. [c.337] Большое практическое значение имеют тепло- и массоотдача при испарении жидкости из пористого тела в омывающий его парогазовый поток. [c.337] В уравнениях (14-46) и (14-47) в качестве линейного размера принята длина пластины вдоль потока, отсчитываемая от начала участка испарения. В качестве определяющей температуры выбрана температура смеси вдали от пластины в критерии подобия вводятся параметры смеси. [c.338] В опытах [Л. 86, 87 изменялся от 1,3 10 до соответствовали изменения скорости и температуры паровоздушного потока от 9 до 1 15 ж/сек (И от 12 до 140° С. Средний температурный напор изменялся в опытах от 6 до 80° С. Коэффициент теплоотдачи отнесен к полной поверхности пластины. [c.338] Вернуться к основной статье