ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Центры возникновения новой фазы из "Теплопередача при конденсации и кипении Изд.2 " Процессы кипения, конденсации паров и затвердевания требуют для своего возникновения некоторых центров, вокруг которых начинается образование новой фазы. Такими центрами являются пылинки, пузырьки воздуха, ионы и т. п. Так, например, опыты показали возможность перегрева абсолютно чистой и дегазированной воды в сосуде с гладкими стенками до 200° С, при нормальном атмосферном давлении [114]. [c.7] Влияние этого рода факторов делает многие явления теплопередачи при изменении агрегатного состояния вещества малоустойчивыми во времени, и учет их совершенно необходим как в теоретических, так и в экспериментальных работах. [c.7] Только при очень высоких перегревах или глубоком переохлаждении новая фаза может возникать самопроизвольно в результате случайных местных изменений (флуктуаций) плотности. Однако этот процесс не является регулярным. [c.7] Таким образом, резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что анализ явлений теплообмена при изменении агрегатного состояния вещества сводится к рассмотрению условий распространения тепла в каждой из фаз, учету скрытой теплоты изменения агрегатного состояния, проявляющейся явно в местах возникновения новой фазы, т. е. на границе раздела, а также условий распределения центров возникновения новой фазы. [c.7] Одновременно необходимо, конечно, учитывать и механическое взаимодействие фаз. [c.7] При вогнутой поверхности жидкости давление пара над нею соответственно меньше давления над плоскостью. [c.8] Вследствие этого длительно существовать могут лишь достаточно большие капли, упругость паров над поверхностью которых близка к упругости паров в окружающем пространстве. Капли же очень малых размеров, если они и возникают, то весьма быстро испаряются. [c.8] Вероятность конденсации насыщенного пара определяется работой сил поверхностного натяжения при образовании капли, устойчивой при данной упругости пара в окружающей среде. [c.8] При конденсации, сопровождающейся выделением капель жидкости, величина Z. О и, следовательно, к каплям конденсата надо подводить теплоту в количестве, не меньшем того, которое соответствует работе, совершаемой против сил поверхностного натяжения, обусловленных кривизной поверхности раздела фаз. Для подвода же тепла необходимо наличие температурного перепада. Поэтому в области конденсации пар должен быть несколько переохлажден. [c.8] Таким образом, поскольку эти величииы малы по сравнению с температурными перепадами, имеющими место в промышленных аппаратах, в технических расчетах в большинстве случаев можно не принимать их во внимание. Но, с другой стороны, факт хорошей или плохой смачиваемости поверхности нагрева (охлаждения) имеет чрезвычайно важное практическое значение, так как определяет характер возникновения новой фазы и форму ее потока. [c.9] Аналогично смачиваемость поверхности нагрева резко отражается на форме паровых пузырей, образующихся на ней при кипении, а отсюда и на интенсивности теплообмена. [c.9] Таким образом, новая фаза может возникать в виде сплошного потока (пленка конденсата на смачиваемой поверхности, паро-воздушная смесь над свободной поверхностью жидкости) или в виде разделенных между собой образований (капли при конденсации на несмачиваемой поверхности, пузыри пара при пузырьковом кипении). [c.9] Вследствие этого учет формы вновь возникающей фазы должен всегда являться важнейшим моментом исследования процессов теплопередачи при изменении агрегатного состояния вещества. [c.9] Следует при этом сразу оговорить, что достаточно последовательное математическое построение модели исследуемого процесса возможно пока лишь в том случае, когда взаимодействующие фазы могут рассматриваться как непрерывные тела (потоки). Для большей части практически важных случаев это положение соблюдается. Именно к подобным случаям и будут относиться излагаемые ниже общие уравнения, а для процессов, в той или иной мере отклоняющихся от этого условия, оговорки будут делаться особо, в каждом конкретном случае. Кроме того, в общем случае мы должны рассматривать первоначальную и возникающую фазы как находящиеся в некотором относительном друг к другу движении. При этом на границе раздела фаз должно возникать трение, влияющее на движение частиц в каждой из них. [c.9] Наряду с нормальным трением наличие разности абсолютных скоростей фаз вызывает появление реактивной силы, в соответствии с теоремой И. В. Мещерского [71]. Так, например, конденсация неподвижного пара на поверхности струи холодной жидкости вызывает реактивную силу, тормозящую движение струи. [c.10] Вернуться к основной статье