Теплоотдача при конденсации - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Теплоотдача при конденсации. Доклад-сообщение содержит 16 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Теплообмен при конденсации Выполнила студентка очного отделения 2 курса 26 группы Захарова М.Ю.

Слайд 2

Описание слайда:

Основные физические закономерности процесса конденсации Основные физические закономерности процесса конденсации Конденсация представляет собой процесс перехода пара (газа) в жидкое состояние. При конденсации пара происходит выделение тепла фазового перехода. Конденсация возможна только в так называемой докритической области. Потому что при закритических состояниях жидкая и газообразная фаза неотличимы. Для воды: Ткр=374,5 С Ркр=221,29*10 5 Па Конденсация возможна как в объеме пара (парогазовой смеси), так и на поверхности твердого тела или жидкости, с которыми соприкасается пар (парогазовая смесь). В энергетике чаще всего приходится иметь дело с конденсацией пара в жидкое состояние на охлажденных поверхностях теплообмена.

Слайд 3

Описание слайда:

Для возникновения процесса конденсации на поверхности твердого тела необходимо выполнение такого условия: температура поверхности стенки(t c ) должна быть меньше температуры насыщения при данном давлении (t н ): t c < t н ; t н =f (p) . При конденсации из парогазовой смеси температура насыщения определяется парциальным давлением. Условие (t c < t н ) в равной степени относится как к насыщенному, так и к перегретому пару. Процесс теплообмена при конденсации непосредственно связан с переносом массы вещества.

Слайд 4

Описание слайда:

Различают два вида конденсации пара на твердой поверхности: пленочную и капельную . Различают два вида конденсации пара на твердой поверхности: пленочную и капельную . Конденсация при которой жидкая конденсированная фаза образуется на поверхности в виде сплошной устойчивой пленки называется пленочной. Конденсация при которой происходит образование капель жидкости, называется капельной. Пленочная конденсация происходит, когда конденсат смачивает поверхность теплообмена, капельная конденсация - когда не смачивает. Эффект смачивания или не смачивания жидкостью поверхности связан с действием поверхностных сил. А собственно смачивающая способность характеризуется краевым углом или углом смачивания .

Слайд 5

Описание слайда:

Краевой угол- это угол, отсчитываемый через область занятую жидкостью, между касательной к поверхности твердого тела и жидкости в точке соприкосновения их границ. Краевой угол- это угол, отсчитываемый через область занятую жидкостью, между касательной к поверхности твердого тела и жидкости в точке соприкосновения их границ.

Слайд 6

Описание слайда:

Опыт показывает, что при установившейся работе конденсационных устройств, как правило, имеет место пленочная конденсация. Капельная конденсация наблюдается при пуске теплообменного аппарата, когда на поверхности стенок имеют место различные, в том числе, и масляные загрязнения. Капельная конденсация происходит также при конденсации ртутного пара и некоторых других случаях. Капельная конденсация может быть вызвана искусственно с помощью специальных веществ, называемых лиофобизаторами(в случае воды - гидробизаторами). Эти вещества наносятся на поверхности теплообмена или вводятся в пар (либо в питательную воду). Опыт показывает, что при установившейся работе конденсационных устройств, как правило, имеет место пленочная конденсация. Капельная конденсация наблюдается при пуске теплообменного аппарата, когда на поверхности стенок имеют место различные, в том числе, и масляные загрязнения. Капельная конденсация происходит также при конденсации ртутного пара и некоторых других случаях. Капельная конденсация может быть вызвана искусственно с помощью специальных веществ, называемых лиофобизаторами(в случае воды - гидробизаторами). Эти вещества наносятся на поверхности теплообмена или вводятся в пар (либо в питательную воду). Интенсивность теплоотдачи при пленочной конденсации, как правило, существенно ниже, чем при капельной. Обычно в 5-10 раз ниже. Это объясняется тем, что пленка конденсата является большим термическим сопротивлением передаче тепла фазового перехода от поверхности конденсации к стенке. При капельной конденсации в силу разрыва пленки это сопротивление гораздо меньше.

Слайд 7

Описание слайда:

Схема процесса капельной конденсации: 1 – твердая поверхность; 2 – микропленка конденсата; 3 - капля конденсата; 4 – основной поток конденсирующего пара.

Слайд 8

Описание слайда:

Схема процесса пленочной конденсации: q - тепловой поток, отводимый к стенке; W - средняя скорость поступательного движения пара к стенке.

Слайд 9

Описание слайда:

В случае конденсации паров жидких металлов интенсивность теплоотдачи при капельной и пленочной конденсации практически одинаковы, т.к. пленка конденсата имеет в этом случае малое термическое сопротивление. В случае конденсации паров жидких металлов интенсивность теплоотдачи при капельной и пленочной конденсации практически одинаковы, т.к. пленка конденсата имеет в этом случае малое термическое сопротивление. Сложный процесс пленочной конденсации пара на охлаждаемой поверхности твердого тела можно условно разделить на такие последовательно протекающие процессы: 1)Подвод пара к поверхности раздела фаз; 2)Собственно процесс конденсации; 3)Отвод выделившейся теплоты конденсации к стенке.

Слайд 10

Описание слайда:

Подвод пара к поверхности раздела фаз осуществляется как на молекулярном, так и на молярном уровне. Подвод пара на молярном уровне обусловлен тем, что удельный объем пара больше, чем удельный объем жидкости. Подвод пара к поверхности раздела фаз осуществляется как на молекулярном, так и на молярном уровне. Подвод пара на молярном уровне обусловлен тем, что удельный объем пара больше, чем удельный объем жидкости. Поскольку V n>V ж , то при конденсации пара освобождается некоторый объем, который сразу же заполняется новыми порциями пара, поступающими из основной массы. Таким образом, имеет место, направленное движение пара в сторону стенки. Скорость движения пара можно выразить следующим образом:

Слайд 11

Описание слайда:

На поверхности раздела фаз протекает два противоположно направленных процесса. С одной стороны имеет место поглощение (захватывание) конденсатной пленкой соприкасающихся с ней молекул пара. С другой стороны, часть молекул отражаются от поверхности пленки и возвращаются в пар. Это явление характеризуется коэффициентом конденсации. На поверхности раздела фаз протекает два противоположно направленных процесса. С одной стороны имеет место поглощение (захватывание) конденсатной пленкой соприкасающихся с ней молекул пара. С другой стороны, часть молекул отражаются от поверхности пленки и возвращаются в пар. Это явление характеризуется коэффициентом конденсации. Коэффициент конденсации - отношение количества молекул пара, захваченных конденсатной пленкой, к общему числу молекул пара, достигающих поверхности раздела фаз. Коэффициент конденсации существенным образом зависит от давления пара. Чем больше давление пара , тем больше коэффициент конденсации.

Слайд 12

Описание слайда:

Характер изменения температуры в объеме пара и по толщине конденсатной пленки t n- температура в объеме пара; t пов- температура на поверхности раздела фаз t c- температура поверхности твердой стенки W х - средняя скорость поступательного движения пара к стенке.

Слайд 13

Описание слайда:

Как видно на рисунке, на поверхности раздела фаз имеет место межфазный скачок температур. Как видно на рисунке, на поверхности раздела фаз имеет место межфазный скачок температур. Данный скачок наблюдается непосредственно у поверхности раздела фаз. Наличие межфазного скачка температур обусловлено двумя причинами: 1)скорость поступления пара к поверхности раздела фаз является конечной; 2)не все молекулы пара поглощаются жидкостью. Часть из них, соприкасаясь с поверхностью жидкой фазы, снова возвращаются в объем пара. Эти молекулы при соприкосновении с поверхностью жидкости отдают ей часть своей кинетической энергии, и поэтому, возвращаясь в объем пара, имеет пониженную кинетическую энергию по сравнению с энергией молекул объема пара, и соответственно понижается температура пара вблизи поверхности раздела фаз.

Слайд 14

Описание слайда:

Отвод теплоты, выделившейся на поверхности пленки, к твердой поверхности зависит от характера течения пленки конденсата, от того является это течение. При ламинарном режиме течения отвод теплоты к стенке осуществляется путем теплопроводности поперек пленки конденсата. При турбулентном течении пленки дополнительно перенос тепла осуществляется и за счет конвекции пленки, т.е. здесь необходимо учитывать турбулентный перенос тепла. Отвод теплоты, выделившейся на поверхности пленки, к твердой поверхности зависит от характера течения пленки конденсата, от того является это течение. При ламинарном режиме течения отвод теплоты к стенке осуществляется путем теплопроводности поперек пленки конденсата. При турбулентном течении пленки дополнительно перенос тепла осуществляется и за счет конвекции пленки, т.е. здесь необходимо учитывать турбулентный перенос тепла. Переход от ламинарного режима пленки к турбулентному определяется по величине критерия Рейнольдса пленки: Re=W*/v W- средняя скорость течения пленки в данном сечении;  - толщина конденсатной пленки в этом сечении; v - коэффициент кинематической вязкости в жидкой фазе. Для случая конденсации практически неподвижного пара на вертикальной поверхности Re кр=400.

Слайд 15

Описание слайда:

Ламинарное течение пленки может сопровождаться волновым движением. На участке развития волн происходит интенсификация теплообмена за счет конвективного перемешивания и увеличения межфазной поверхности. Ламинарное течение пленки может сопровождаться волновым движением. На участке развития волн происходит интенсификация теплообмена за счет конвективного перемешивания и увеличения межфазной поверхности. Согласно аналитическому решению, полученному П.Л.Капицей при волновом движении пленки, коэффициент теплоотдачи увеличивается на 21%.