文档介绍：第卷第期工程热物理学报,
年月,
冷凝器滴状冷凝的超临界系数和凝并
曹治觉郭愚
湖南师范大学理学院物理系, 湖南长沙中南大学应用物理与热能工程系, 湖南长沙
湖南师范大学理学院数学系, 湖南长沙
摘要在文献【的基础上引入了超临界系数以描述液滴冷凝过程证明了当液滴凝聚相同数量的气相分子时, 接触角
大于的冷凝器壁面球冠形液滴的化学势减少量将大于冷凝器内部球形液滴的化学势减少量, 并且这种化学势减少量
均与液滴的曲率半经的次方成反比, 从而将导致冷凝器内部发生凝并过程探讨了提高冷凝速率的有效途径
关扭词滴状冷凝化学势超临界系数凝并
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目叮舀关公式并证明了在冷凝器滴状冷凝的过程中处
于临界半径时的液滴这相当于超临界系数
滴状冷凝是现有传热现象中具有最高传热系数时当凝聚单位数量的气相分子时即相当于液滴体
。
的过程从本世纪年代发现这种现象以来, 积有单位体积增量时, 壁面球冠形液滴的化学
传热研究者一直致力于工业生产上的应用, 但至今势的减少与接触角有关当接触角大于时, 壁面
仍未能实现而有关滴状冷凝的热物理过程机理却球冠形液滴的化学势的减少量均大于冷凝器内部蒸
一直是热能工程界努力探索的课题卜一, 我们在文汽空间中的球形液滴的化学势的减少量, 同时证明
献中从气液相变的角度研究了滴状冷凝优于膜了在适当选择接触角时, 壁面球冠形液滴在冷凝过
状冷凝的物理本质, 应用自由能判据证明了冷凝器程中将有最大的化学势下降速率, 这样, 在继续冷凝
壁面液滴的力学平衡条件和相平衡条件均与接触角时, 在球形液滴和壁面球冠形液滴之间便出现了越
有关, 并证明了当壁面液滴的接触角大于时, 来越大的化学势的差异, 作为冷凝相变过程趋向的
冷凝器壁面液滴的化学势将小于同曲率的球形液滴标志, 这种化学势的差异必将导致凝并, 这
的化学势, 另外, 在相同饱和比下, 壁面球冠形液滴种凝并实质上是曲率半径超过, 眯的球形液
的临界半径也小于球形液滴的临界半径而在接触滴在运动背景下向化学势较低的壁面球冠形
角小于时, 情况则恰好相反本文在文献【的液滴的定向漂移过程, 正因为滴状冷凝时冷凝器内
基础上通过引入超临界系数, 简化了文献的有存在着两种凝聚过程, 因而大大加速了非润湿壁面
收稿日期一。各修订日期一
作者简介曹治觉一, 男, 湖南湘潭人, 湖南师范大学物理系教授, 主要从事热力学统计物理方面的研究
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工程热物理学报卷
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的冷凝过程至于膜状冷凝当壁面未达到一定过冷。, 。。乃
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故不可能出现凝并因此我们说凝并式、表明, 在相同饱和比马下, 球形
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过程是滴状冷凝的特有现象液滴与球冠形液滴的化学势的差别就在于两个无量