чити з рівняння (1 - 14):
р i V см = р см V i ;. Таким чином
р i = r i р см (2.22)
Через масові частки р i виражається наступним чином. Напишемо рівняння стану газу для суміші і для i - го компонента:
В
Розділивши друга рівність на перше, отримаємо
, звідки
(2.23)
При розрахунку газових сумішей часто зустрічається необхідність визначити склад суміші по об'ємним часткам за відомим масового складом і навпаки. Встановимо відповідні формули переходу:
, але
тоді
; (2.24)
або
(2.25)
Склад атмосфери в робочому просторі топок (продуктів згоряння) визначається, як правило, через об'ємні частки. У цьому випадку теплофізичні характеристики суміші газів розраховуються аналогічно розрахунку r см - формула 2.17
;
;
і т. д.
2.4 Теплообмін при фазових перетвореннях
Теплообмін з фазовими перетвореннями - кипіння
Фазовий перехід
В
P s - тиск насиченої пари
t s - температура насичення
P = C te -пароутворення при постійних р і Т
L v - прихована теплота пароутворення утворення бульбашок
d - поверхневий натяг, r - радіус кривизни
В
D р В»D Т (перегрів)
якщо г В® 0, D р В® ВҐ (бульбашки зароджуються завжди на поверхні)
поверхню нагріву та її властивості відіграють найважливішу роль у паротворенні (бульбашки формуються переважно на шорсткою поверхні, яка утворює мікропухирці В® "Активні центри пароутворення" або "зародки")
форма і розміри бульбашок варіюються залежно від змочування
кипіння в непроточной воді або "в посудині" (об'ємне):
Зміна температури відбувається в прикордонному шарі на стінці. Механізм і різні режими кипіння залежать головним чином від цієї різниці температур.
Режими кипіння :
Вода з тиском 0,1 МРа
В
В
зона 1: вільна конвекція (ще немає виникнення бульбашок, тому що Т Н > Т w ). p> зона 2: бульбашкової кипіння (бульбашки піднімаються вгору і викликають есте- ственную циркуляцію)
зона 3: перехідний кипіння
зона нестабільності (тільки при даній Т Н )
зона 4: плівкове кипіння, триває утворення пара плівки (ізоляція), яке супроводжується передачею тепла
Критична точка кипіння з: нагрівання при відомому потоці утруднений через плівки пара, тому температура Т w різко зростає (В® плавлення)
Теплообмін : В® в загальному випадку розрахункові формули дуже громіздкі (велика кількість параметрів)
апроксимація по Фрітц:
для води (р = 0,01 ... 15Мра) в
В
зоні бульбашкового кипіння
В
Теплообмін при фазових перетвореннях - конденсація
Вид конденсації: В® залежить істотно від взаємодії "рідина - стінка"
Плівкова конденсація (рідина змочує поверхня): a = 8000 .. 12000 Вт/(м 2 К) значення для водяної пари
Капельная конденсація (рідина не змочує поверхня): a = 30000 .. 40000 Вт/(м 2 К)
Плівкова конденсація на вертикальній стінці:
В®
Теорія Нуссельта (опублікована в 1916)
Фундаментальна гіпотеза:
стаціонарний режим
насичений пар (з температурою Т Н ) у стані спокою
Т W - постійна
стікання плівки конденсату вниз в ламінарному режимі (під дією сили тяжіння)
теплообмін здійснюється теплопередачей крізь досить тонку плівку, тому градієнт температури через плівку залишається постійним.
В В В
прихована теплотапаротворення нескінченно мала, якщо Р нас <<Р крит
L - Висота охолоджуваної поверхні (для горизонтальної труби використовують L = 2,5 d
r L - щільність рідини
l - коефіцієнт теплопровідності
n - кінематична в'язкість
В
- середня швидкість у плівці
- гідравлічний діаметр = 4b (b: товщина плівки)
- змочується периметр
- масова витрата конденсату на одиницю довжини для водяної пари і Т Н :
В
3. ТЕПЛООБМІН ВИПРОМІНЮВАННЯМ І СКЛАДНИЙ ТЕПЛООБМІН
3.1 Радіаційні властивості газів
Випромінювання газів істотно відрізняється від випромінювання, испущенного твердих тіл. У той час як монохроматична щільність потоку випромінювання для твердої речовини практично змінюється у всьому спектрі, випускання і поглинання випромінювання в газах відбу...
