X250-傳熱學(xué)-相變換熱

1、凝結(jié)換熱現(xiàn)象 凝結(jié)換熱現(xiàn)象 凝結(jié)一一蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程凝結(jié)的實(shí)現(xiàn)：蒸汽在亞臨界狀態(tài)下，通過壓縮或冷卻。 可再起空間里進(jìn)行，也可在冷卻表而上進(jìn)行。凝結(jié)方式（主要討論換熱表而上的凝結(jié)）：膜狀凝結(jié)一一凝結(jié)相以穩(wěn)左的液膜在換熱表面上形成。珠狀凝結(jié)一一凝結(jié)相在換熱表而上形成液珠?？刂茩C(jī)理：如果凝結(jié)液能潤(rùn)濕換熱表而形成膜狀凝結(jié)：如果凝結(jié)液不能潤(rùn)濕換熱表而則形成珠狀凝結(jié)。潤(rùn)濕性一一液體從固體表而推開氣體的現(xiàn)象O液cos o + 0固液=0固汽o液cos 0 = o固汽-o固液當(dāng)，液體濕潤(rùn)固體表面當(dāng)，液體不濕潤(rùn)固體表而當(dāng)，液體完全濕潤(rùn)固體表而當(dāng)，液體完全不濕潤(rùn)固體表而換熱特點(diǎn)：膜狀凝結(jié)一一液膜為換熱的主要熱

2、阻珠狀凝結(jié)一一換熱系數(shù)比珠狀凝結(jié)髙5-10倍。膜狀凝結(jié)換熱分析解及實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式（一）表而傳熱系數(shù)的左義q=h（ts-tw） ssaturated wwall（二）換熱熱阻（三）換熱熱流r汽化潛熱；P=hA （ts-tw）（四）流動(dòng)狀態(tài)的影響凝結(jié)液膜的熱阻于流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，通過層流流動(dòng)液膜的熱流主要依靠導(dǎo)熱，而通過紊流流動(dòng) 液膜的熱流除導(dǎo)熱外還有液體的橫向參混。液態(tài)的判斷：液膜雷諾數(shù)ReRe1600時(shí)為紊流（五）純蒸汽在靜止空間內(nèi)的凝結(jié)換熱（求表而換熱系數(shù)h）假設(shè)：1. 常物性；2.蒸汽靜止；3.忽略液膜的慣性力；4無(wú)相間熱阻（液膜溫度等于飽和溫度）：5. 液膜內(nèi)只有導(dǎo)熱，無(wú)對(duì)流（溫度線形分布）；6

3、. 忽略液膜的過冷度（液體的散熱熱流不計(jì)）；7. 汽相密度遠(yuǎn)小于液相密度；&液膜表而平整無(wú)波動(dòng)。因?yàn)樗灾灰髮缫耗ず穸妊豿的變化，即可求出局部對(duì)流換熱系數(shù)。只要求出某一段距離的平均葉膜厚度，即可求岀該段的平均對(duì)流換熱系數(shù)。如何求液膜厚度右，見課本水平圓管實(shí)際液膜下降的過程中，表而要產(chǎn)生波動(dòng)，凝結(jié)換熱系數(shù)加強(qiáng)，工程上常將理論解放大20%。立性溫度：除汽化潛熱用飽和溫度外，苴余物性全用g査將數(shù)代入到換熱系數(shù)關(guān)系式中，得：（六）紊流膜狀凝結(jié)換熱影響膜狀凝結(jié)換熱因素的討論影響膜狀凝結(jié)換熱伙I素的討論不凝氣體：使換熱系數(shù)減小。蒸汽流速：流動(dòng)方向一致，換熱系數(shù)増大流動(dòng)方向相反.換熱系數(shù)減小。過熱蒸汽：計(jì)

4、算公式中的汽化潛熱改為過熱蒸汽與飽和液體的焰差液膜過冷度：用 代替公式中的1%管排的彫響：將特征尺度d換成nd.膜狀凝結(jié)換熱的強(qiáng)化c沸騰換熱沸騰一一溫度高于飽和溫度的液體，在容器內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的汽化并形成氣泡的過程。與單相介質(zhì)對(duì)流換熱不同：a.有相變b.沸騰存在著氣泡所攜帶的附加質(zhì)量和熱量傳遞沸騰分類: 大容積沸騰一一加熱表而沉浸在具有自由表面的液體中的沸騰。強(qiáng)制對(duì)流沸騰一一主要應(yīng)用于管內(nèi)沸騰。過冷沸騰一一遠(yuǎn)離邊壁而的液體未到飽和溫度時(shí)，在換熱表而上的沸騰，產(chǎn)生的氣泡進(jìn)入 較冷的液體內(nèi)凝結(jié)。飽和沸騰一一主體溫度達(dá)到飽和溫度,壁而溫度髙于飽和溫度時(shí)的沸騰。（一）大容積沸騰：沸騰狀態(tài)：核態(tài)沸騰、模態(tài)沸騰1. 沸騰曲線控制加熱壁溫控制加熱熱流2、氣泡的最小半徑核態(tài)沸騰溫差較小，換熱強(qiáng)烈，工業(yè)上一般都設(shè)計(jì)在這個(gè)范用。核態(tài)沸騰區(qū)，氣泡的換熱 對(duì)沸騰起重要作用。氣泡的形成與脫落取決于微觀特性和與過程有關(guān)的狀態(tài)參數(shù)。氣泡的微 觀過程包括：氣泡的臨界半徑（氣泡生成瞬間的半徑）氣泡的增長(zhǎng)速度氣泡的脫離直徑氣泡的脫離頻率最小半徑相當(dāng)于換熱表面粗糙度的尺寸，最小半徑由氣相和液相的熱學(xué)和力學(xué)平衡決泄。由力平衡：由熱平衡：氣泡中蒸汽是飽和的，飽和溫度應(yīng)等于周用流體的溫度因?yàn)?PvPlPs,所