冷凝管中冷卻水流向問(wèn)題再研究-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 、沸石 實(shí)驗(yàn)方法和步驟本實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制相同冷卻水流速和加熱溫度，用不同的冷卻水流向?qū)Ρ噭┓謩e進(jìn)行冷凝回流實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定冷卻水出水口溫度和回流液剩余體積等參數(shù)對(duì)回流效果進(jìn)行了測(cè)定。但在實(shí)驗(yàn)初期控制冷卻水水流速度的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，采用從下口進(jìn)水的方式，冷卻水很容易充滿冷凝管，但采用從上口進(jìn)水的方式要想充滿整個(gè)冷凝管往往需要將冷凝管拿下來(lái)橫放或倒放才能順利充滿，然后才能將其豎直固定于鐵架臺(tái)上。當(dāng)冷卻水流速不變，改用液體石蠟作油浴加熱，溫度升高到120℃時(shí)，還是從上進(jìn)下出的冷卻水冷凝回流效果較好，但兩者的差距在縮小。將油浴溫度繼續(xù)升高至水冷凝管的極限溫度140℃，這時(shí)蒸餾燒瓶中的丙酮沸騰非常劇烈，蒸氣的速度非常快，在冷卻水上進(jìn)下出的冷凝管口還能看到有未能冷凝的丙酮蒸氣蒸發(fā)出來(lái)，冷卻水下進(jìn)上出的冷凝管的回流高度也基本達(dá)到了出水口位置，在加熱30分鐘后，冷卻水上進(jìn)下出的冷凝管回流百分率僅為46%，而冷卻水下進(jìn)上出的冷凝管回流百分率為86%，兩者的回流百分率相差高達(dá)40個(gè)百分點(diǎn)。這種流動(dòng)方向相反的二種物質(zhì)所進(jìn)行的傳熱過(guò)程，稱為“逆流”傳熱，反之，則稱為“并流”傳熱（也有資料上稱為“順流”傳熱）。則Δtm(逆) = ( T1 t2) ( T2 t1) / ln[ ( T1 t2) / ( T2 t1) ]；Δtm(并) = ( T1 t1) ( T2 t2) / ln[ ( T1 t1) / ( T2 t2) ]。但其實(shí)“逆流原理”一般僅僅適用于無(wú)相變化的熱交換過(guò)程。一般液體的密度越大、黏度越小、冷凝管內(nèi)壁越光滑，冷凝所形成的液膜就越薄，而對(duì)于逆向流動(dòng)的熱蒸氣來(lái)說(shuō)一般流速越快，液膜就越厚，但假如蒸氣流速過(guò)快又會(huì)吹散冷凝所形成的液膜，會(huì)導(dǎo)致液膜厚度變薄。而一旦冷卻水流速減慢，加熱溫度升高導(dǎo)致蒸氣的流速加快，蒸氣回流所形成的液膜厚度就較厚，逆流進(jìn)水的冷凝管內(nèi)管甚至能看到內(nèi)管被液膜堵塞又被蒸氣沖開的過(guò)程，這個(gè)時(shí)候整個(gè)冷凝回流效果就由冷凝液膜的厚度決定，液膜越厚，熱交換的熱阻就越大，液體流動(dòng)的阻力也越大，冷凝回流效果就越差。4. 結(jié)論綜上所述，對(duì)于不易形成液膜的冷凝回流實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，可以選擇逆流
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