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C8凝结与沸腾换热.ppt

上传人:电离辐射 2022/12/7 文件大小:1.05 MB

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C8凝结与沸腾换热.ppt

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不凝结气体不断在液膜附近积累,使凝结过程增加了蒸汽传递过程的阻力,并降低液膜表面蒸汽的分压力,导致液膜表面的饱和温度下降,减少了凝结的驱动力,传热系数大大减弱。电厂的凝汽器都有抽气装置,以便及时排除空气。
四、影响膜状凝结的因素
1、不凝结气体
2、蒸汽的流速、过热度、表面的几何状况等也都有影响。
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer
五、凝结换热的强化
通过上述分析可知,液膜的导热热阻是膜状凝结换热的主要热阻。因此,强化膜状凝结换热的关键措施就是设法将凝结液从换热面排走、尽可能减小液膜厚度。例如,目前工业上由水平管束构成的冷凝器都采用低肋管或锯齿形肋片管,利用凝结液的表面张力将凝结液拉入肋间槽内,使肋端部表面直接和蒸气接触,达到强化凝结换热的目的。
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer
§7-2沸腾换热现象
一、沸腾换热的分类
大容器沸腾
(或称为池内沸腾)
强制对流沸腾
(主要是管内沸腾)
过冷沸腾:
饱和沸腾
液体主体的温度低于饱和温度。
液体主体的温度达到饱和温度。
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer
二、大容器饱和沸腾曲线
通过对水在一个大气压(×105Pa)下的大容器饱和沸腾换热过程的实验观察,可以画出图6-11所示的曲线,称为饱和沸腾曲线。曲线的横坐标为加热面的过热度;纵坐标为热流密度。
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer
:由核态沸腾向过渡沸腾转折处的热流密度被定为临界热流密度。
临界热流密度
确定临界热流密度的意义
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer
三、汽化核心的分析
由核态沸腾的特点可以看出,汽泡的生成、长大及脱离加热面的运动对核态沸腾换热起决定作用。
实验观察和理论分析一致得出,汽泡是在加热面上所谓的汽化核心处生成的,而形成汽化核心的最佳位置是加热面上的凹缝、孔隙处,这里残留着微量气体,最容易生成汽泡核(即微小汽泡)。
汽化核心示意图
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer
对单个汽泡在液体中存在的条件(满足力的平衡和热平衡)分析可得,气泡的半径需满足
式中:—表面张力,N/m;r—汽化潜热,J/kg
v—蒸汽密度,kg/m3;tw—壁面温度,C
ts—对应压力下的饱和温度,C
可见,(tw–ts),Rmin同一加热面上,称为汽化核心的凹穴数量增加汽化核心数增加换热增强
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer
二、大容器沸腾的临界热流密度
书中推荐适用如下经验公式:
三、大容器膜态沸腾的关联式
横管的膜态沸腾
传热学HeatTransferHeatTransferHeatTransfer