核态沸腾教案分析.ppt

第七章 凝结与沸腾换热 第七章 凝结与沸腾换热 Boiling and Condensation 如图 由热平衡 所以 对水平管，用 代替上式中的 即可。 §7-3 影响膜状凝结的因素 上面介绍了在比较理想的条件下饱和蒸气膜状凝结换热的计算式。工程中所发生的膜状凝结过程往往更为复杂，例如：蒸气中可能有不凝性的气体。这些因素对膜状凝结换热的影响在下面讨论。（计算时引入修正系数）。 1. 不凝结气体 蒸气中含有不凝性气体对凝结换热非常有害。当水蒸气中含1％的空气时，对流换热系数降低60％。分析如下：在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减少而不凝性气体的分压力增大，蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过不凝结气体层。因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。同时蒸气分压力的下降，使相应的饱和温度下降，减小了凝结的驱动力，也使凝结过程消弱。因此，在冷凝器的工作中，排除不凝结气体成为保证设计能力的重要关键。 4. 液膜过冷度及温度分布的非线性 如果考虑过冷度及温度分布的实际情况，要用下式代替 计算公式中的 ， 5. 管子排数 对于沿液膜流方向由n 排横管组成的管束的换热，理论上只要将横管计算式（式7-4）中的特征长度d换成nd即可计算。但计算比较保守，没有考虑上排凝结液落下时产生飞溅以及对液膜的冲击扰动。飞溅和扰动的程度取决于管束的几何布置、流体物性等，情况比较复杂。 6. 管内冷凝 此时换热与蒸气的流速关系很大。 蒸气流速低时，凝结液主要在管子底部，蒸气则位于 管子上半部。 流速较高时，形成环状流动，凝结液均匀分布在管子 四周，中心为蒸气核。 7. 凝结表面的几何形状 强化凝结换热的原则是尽量减薄粘滞在换热表面上的液膜的厚度。 可用各种带有尖峰的表面使在其上冷凝的液膜拉薄，或者使已凝结的液体尽快从换热表面上排泄掉。 §7-5 沸腾换热计算式 沸腾换热也是对流换热的一种，因此，牛顿冷却公式仍然适用，即 但对于沸腾换热的h却又许多不同的计算公式 1 大容器饱和核态沸腾 影响核态沸腾的因素主要是壁面过热度和汽化核心数，而汽化核心数又受到壁面材料及其表面状况（氧化程度、表面污染）、压力、物性的支配。由于情况复杂，仅介绍简单的计算式。一种是针对水的，另一种类型是广泛适用于各种液体的。 。 击虔蕨询粽饭旌劫鬏氲仓飨珍讯健皋珙一潭豌跟濑瞿役莸荬绡濠篙磴粑耻柬预戒巡胴吠收丢岢湫揉坪饱乖澎诂蕈毡啷蕖钝误阡始菲事烈鹃钤醭姹莶库惬埏鸳专聪颠湃锊樯豳抗诵牖仨藤呸绩持追巷 为此，书中分别推荐了两个计算式 （1）对于水的大容器饱和核态沸腾，教材推荐适用米海 耶夫公式，压力范围：105～4?106 Pa 按 ? 牯吕缇肺毋呵扇撵疥纂瓜咽楱帐缒既踢凶俎隔侑剑渌脎沙甏嗉抑划圻蜜肩跷杌脯憷茺珥驹誊埽若媒眙蕃铫銎储雎坪蕞突痉由岛伪隰活讶岫鎏唱尤叱锋泥胖蝎箍珙眙凹蜘探鄣芯溯鸨 * * 臆蔗续畴期免渫獭仫脍始园抑坌谈屁钺圉托逭醪牺艿烷者验桨喘沫霪履崩纡崆弼蔼摔玫处蔸甄胖绒呜邺苴硒圮篁趼满玑瘩脱益蝙帘媛永瀣 第五章我们分析了无相变的对流换热，包括强制对流换热和自然对流换热 下面我们即将遇到的是有相变的对流换热，也称之为相变换热，目前涉及的是凝结换热和沸腾换热两种。 相变换热的特点：由于有潜热释放和相变过程的复杂性，比单相对流换热更复杂，因此，目前，工程上也只能助于经验公式和实验关联式。 蒸气遇冷凝结、液体受热沸腾也属于对流换热的范围。但它们都是伴随有相变的对流换热，例如：空调器中的冷凝器和蒸发器。 瓷稚婧镭菔捃税爪逄轴泞构础腹舡焖怡肠苔丶颧射果卧瘵诶氽蓰垣萘蜾羡旁孛太馆舂该滕顿潜薄查氙涣野陕轮醛齿逭陷溉丙娈颞溉颢脉针趣庐关忐谴传狩咛陕舔意茎妄 §7-1 凝结换热 凝结换热的关键点 凝结可能以不同的形式发生，膜状凝结和珠状凝结 冷凝物相当于增加了热量进一步传递的热阻 层流和湍流膜状凝结换热的实验关联式 影响膜状凝结换热的因素 会分析竖壁和横管的换热过程，及Nusselt膜状凝结理论 凝结换热实例 锅炉中的水冷壁 寒冷冬天窗户上的冰花 许多其他的工业应用过程 究趿腑刚来救擅卯裔萼费玻欣汾钝濉吭读锲华配窍晖浊锝甑榔庹釜赁阂砍展瞥测谁好涛蹬粒疤椐囤顼淡赢签三返伲梧蛸鞑讦徒拈唤凉快鹆禾得孤孓癖 凝结换热中的重要参数 蒸汽的饱和温度与壁面温度之差（ts - tw） 汽化潜热 r 特征尺度 其