Теоретические основы теплотехники - 125 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

φ
w
ε
φ
102030405060708090
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
В отдельных случаях натекание теплоносителя на трубы
пучка происходит не перпендикулярно их оси, а с некоторым уг-
лом атаки ϕ, отличным от 90°. Тогда омываемое сечение каждой
трубы не круг, а эллипс (см. рис. 2.50). Длина ламинарной части
пограничного слоя и средняя толщина его при этом увеличива-
ются, зона отрыва слоя смещается к корме и захватывает мень-
шую площадь трубы. В результате средний коэффициент тепло-
отдачи α при уменьшении угла атаки ϕ уменьшается. В расчетах
это учитывают поправочным множителем ε
ϕ
, величина которого
была определена опытным путем и приводится в справочниках в
виде графика, показанного на рис. 2.51.
В случае, когда ϕ < 10°, считают, что движение теплоносителя происходит вдоль труб пучка и рас-
чет ведут по формулам, рекомендованным для расчетов теплоотдачи при движении теплоносителя в
трубах и каналах. При этом условно считают, что канал имеет форму, показанную на рис. 2.52, и для
такого сечения рассчитывают величину d
экв
.
2.3.8 Теплоотдача при конденсации
Познание начинается с удивления
Пифагор
В
одяной пар и пары других жидкостей широко используются в качестве эффективного теплоносителя,
отдающего свое тепло при конденсации на обогреваемой поверхности. При соприкосновении насыщен-
ного пара с более холодной поверхностью на последней сначала возникает множество мельчайших ка-
пелек жидкости – центров конденсации. С течением времени в результате "прилипа-
ния" к ним все новых и новых молекул из пара, объем этих капель увеличивается,
растет и число капель различного размера. При этом, если конденсат смачивает по-
верхность, то силы поверхностного натяжения растягивают капли (рис. 2.53, а). Ес-
ли же поверхность конденсации не смачивается обра-
зовавшимся конденсатом, то капли принимают выпуклую, почти сферическую фор-
му, как показано это на рис. 2.53, б.
С течением времени объем, масса капель и площадь, ими закрываемая, увеличивают-
ся. На смачиваемых поверхностях происходит слияние отдельных капель друг с дру-
гом, что в итоге приводит к образованию на поверхности сплошной пленки конденса-
та, медленно стекающей вниз. Постепенно наступает динамическое равновесие:
сколько конденсата стекает со стенки, столько же пара (по массе) конденсируется на ней. При этом
толщина пленки в любом ее месте перестает изменяться. Такую конденсацию называют пленочной.
В другом случае, когда поверхность не смачивается, по мере увеличения массы капель силы сцепле-
ния со стенкой перестают их удерживать и крупные капли стекают вниз, увлекая за собою все дру-
гие, встречающиеся на пути. На освободившемся месте возникают новые центры конденсации, и все
повторяется снова. Такую конденсацию называют капельной.
При капельной конденсации большая часть поверхности остается доступной для непосредственного
контакта с паром. При пленочной конденсации пар отгорожен от поверхности пленкой конденсата, соз-
дающей дополнительное термическое сопротивление. Поэтому теплоотдача при капельном режиме
конденсации в 5 … 10 раз выше, чем при пленочном. Однако использовать это преимущество на прак-
тике чаще всего не удается из-за старения поверхностей – через 100 … 200 часов работы любая поверх-
ность становится смачиваемой в результате появления на ней пленки окислов, отложений других за-
грязнений.
φ
см
а)
φ
см
= 90°
φ
см
б)
φ
см
< 90°
Рис. 2.53
Первая стадия конденсации

Страницы