第六章凝結與沸騰換熱-全文預覽
【正文】 4??其中： （ 2）考慮熱輻射作用 由于膜態(tài)換熱時，壁面溫度一般較高，因此，有必要考慮熱輻射換熱的影響，它的影響有兩部分，一是直接增加了換熱量，另一個是增大了汽膜厚度，從而減少了換熱量。 1 不凝結氣體對膜狀凝結換熱的影響 與膜狀凝結換熱不同，液體中的不凝結氣體會使沸騰換熱得到某種程度的強化 2 過冷度 只影響過冷沸騰，不影響飽和沸騰，因自然對流換熱時， ，因此，過冷會強化換熱。 23?? tlgGr ?? nCNu P r)(R e?5 沸騰表面的結構 沸騰表面上的微笑凹坑最容易產生汽化核心 ，因此 ， 凹坑多 ， 汽化核心多 ， 換熱就會得到強化 。 。 目前有兩種常用的手段： (1)用燒結 、 釬焊 、 火焰噴涂 、 電離沉積等物理與 化學手段在換熱表面上形成多孔結構 。但當液位降低到一定值時，表面?zhèn)鳠嵯禂禃黠@地隨液 位的降低而升高 (臨界液位 )。 167。羅森諾正是在這種思路下，通過大量實驗得出了如下實驗關聯(lián)式： )(Pr?????????vllwlslplgrqCrtc????上式可以改寫為： 321Pr)(?????? ??????? ??slwlplvll rCtCgrq ? ??? 對于制冷介質而言，以下的 庫珀（ Cooper）公式 目前得到廣泛的應用： ? ?mprmrrRmKmWCppMCqh?) 2 汽化核心的分析 (1) 汽泡的成長過程 實驗表明，通常情況下，沸騰時汽泡只發(fā)生在加熱面的某些點，而不是整個加熱面上，這些產生氣泡的點被稱為 汽化核心 ，較普遍的看法認為，壁面上的凹穴和裂縫易殘留氣體，是最好的汽化核心，如圖所示。 幾點說明： （ 1） 上述熱流密度的峰值 qmax 有重大意義 ， 稱為臨界熱流密度 ， 亦稱燒毀點 。 t?minq原因： 汽泡的生長速度大于汽泡躍離加熱面的速度，使汽泡聚集覆蓋在加熱面上，形成一層蒸汽膜，而蒸汽排除過程惡化，致使 q m 下降。 t?其特點： 溫壓小，換熱強度大，其終點的熱流密度 q 達最大值 。 從曲線變化規(guī)律可知：隨壁面過熱度的增大，區(qū)段 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 將整個曲線分成四個特定的換熱過程，其特性如下： 1 ）單相自然對流段（液面汽化段） 壁面過熱度小時（圖中 ℃ ）沸騰尚未開始，換熱服從單相自然對流規(guī)律。 （ 2）飽和沸騰 定義： 液體主體溫度達到飽和溫度 ，壁面溫度 高于飽和溫度所發(fā)生的沸騰稱為飽和沸騰。 沸騰的特點 1 ）液體汽化吸收大量的汽化潛熱； 2 ）由于汽泡形成和脫離時帶走熱量，使加熱表面不斷受到冷流體的沖刷和強烈的擾動，所以沸騰換熱強度遠大于無相變的換熱。 7. 凝結表面的幾何形狀 ? 強化凝結換熱的原則是盡量減薄粘滯在換熱表面上的液膜的厚度 。 rp s wr r 0 .6 8 c ( t t )? ? ? ?3. 過熱蒸氣 要考慮過熱蒸氣與飽和液的焓差。h2. 蒸氣流速 流速較高時，蒸氣流對液膜表面產生模型的粘滯應力。?? 32G a g l / ??wPr wtst。 特征 :對于紊流液膜，熱量的傳遞：（ 1 ）靠近壁面極薄的層流底層依靠導熱方式傳遞熱量；（ 2 ）層流底層以外的紊流層以紊流傳遞的熱量為主。 以豎壁的膜狀凝結為例： x 坐標為重力方向，如圖所示。 所以，在其它條件相同時，珠狀凝結的表面?zhèn)鳠嵯禂刀ù笥谀钅Y的傳熱系數。有兩種凝結形式。其特點是：伴隨有相變的對流換熱。第六章 凝結與沸騰換熱 1
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