Конденсаційний тепломасообмін при прямому контакті реагуючих фаз
DOI:
https://doi.org/10.32626/2308-5916.2019-20.104-113Анотація
Конденсацію при прямому контакті фаз умовно можна розділити на такі види: конденсація струменю пари в об’ємі недогрітої рідини; конденсація бульбашок пари в рідині; конденсація пари на краплях рідини (диспергована рідина); конденсація пари на струмені рідини.
При візуальних експериментах дослідження процесу конденсації струменя пари у просторі відмічалася наявність білої емульсії при зіткненні пари з рідиною, за рахунок дроблення струменю пари на маленькі бульбашки. Висока інтенсивність процесу теплообміну пояснювалась різким збільшенням поверхні контакту. Якщо розглядати структуру потоку з урахуванням двофазної області, можна відмітити наявність як гладкої конічної поверхні розділу між фазами, так і утворення дисперсних бульбашок та крапель в потоці. Це дозволяє визначити залежність геометрії зони контакту фаз від температурного напору.
Збільшення площі поверхні контакту фаз може бути досягнуто внаслідок диспергування однієї з контактуючих фаз. Існуючі апарати з розпиленням рідини мають значні енерговитрати як наслідок виконання деякої роботи для подолання поверхневого натягу, який примушує рідину зменшувати вільну поверхню. Так тепломасообмін між краплиною рідини і насиченою парою визначається розподілом теплоти вздовж радіуса краплі. Пара конденсується на поверхні краплі рідини, при цьому теплота конденсація, що вивільнюється, має відводитись всередину краплі. Згідно з рівнянням теплопровідності при відповідних умовах розглянутої задачі, інтенсивність конденсації визначається швидкість стоку теплоти у краплю. Дослідження теплообміну на диспергованих струменях рідини довели високу інтенсивність процесу.
Конденсація на струмені рідини використовується в багатьох промислових апаратах (деаератори, конденсатори змішувального типу, струменеві нагрівачі).
Теоретичні та експериментальні дослідження цього виду конденсації небагаточисельні. Дослідження теплообміну при конденсації диспергованого струменя пари на закрученому струмені води взагалі відсутні.
Результати дослідів теплообміну при контактній конденсації пари на струменях води, що складається з суцільної ділянки та ділянки, що розпадається на краплини, представляються критеріальним рівнянням. Останні дослідження пов’язані з розробкою математичної моделі розрахунку струминної конденсації та аналізу минулих розробок з її застосуванням.
Посилання
Дульнев Г. Н. Принцип местного влияния в методе поэтапного моделирования / Г. Н. Дульнев, Е. В. Сахова, А.В. Сигалов // ИФЖ. — 1983. — Т. 45, № 6. — С. 831–836.
Таубман Е. И. Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт / Е. И. Таубман. — 1965. — № 5. — С. 121–130.
Исаченко В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. — М. : Энергия, 1975. — 481 с.
Кутателадзе С. С. Теплоотдача при конденсации и кипении / С. С. Кутателадзе. — М. ; Л. : Машгиз, 1952. — 232 с.
Исаченко В. П. Теплообмен при конденсации / В. П. Исаченко. — М. : Энергия, 1977. — 239 с.
Кутепов А. М. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании / А. М. Кутепов, Л. С. Стерман, Н. Г. Стюшин. — М. : Высшая школа, 1977. — 352 с.
Вопросы физики кипения. — М. : Мир, 1964. — С. 443.
Григорьев В. А. Кипение криогенных жидкостей / В. А. Григорьев, Ю. М. Павлов, Е. В. Аметистов. — М. : Энергия, 1977. — 289 с.
Берман Л. Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды / Л. Д. Берман. — М. : Энергия, 1957. — 319 с.
Соснин Ю. П. Контактные водонагреватели / Ю. П. Соснин. — М. : Стройиздат, 1974. — 359 с.
Федоткин И. М. Теплогидродинамические процессы в выпарных аппаратах / И. М. Федоткин, С. И. Ткаченко. — Киев : Техніка, 1975. — 212 с.
Чернобыльский И. И. Выпарные установки / И. И. Чернобыльский. — Киев : Изд-во КГУ, 1960. — 260 с.
Черный Г. Г. ДАН СССР / Г. Г. Черный. — 1955. — Т. 101, № 1. — С. 39–42.
Иса И. Теплопередача / И. Иса, Цзинь-Жань Чжень. — 1972. — № 1. — С. 54–58.
Shekriladze I. G. Int. I. Heat and Mass Transfer / I. G. Shekriladze, V. I. Gomelauri. — 1966. — V. 9, № 6. — P. 581–591.
Бойко Л. Д. Теплообмен в элементах энергетических установок / Л. Д. Бойко. — М. : Наука, 1966. — С. 197–212.
Волков Д. И. Теплообмен при конденсации и кипении / Д. И. Волков // Труды ЦКТИ. — Л. : Изд. ОНТИ ЦКТИ, 1965. — Вып. 57. — С. 149–159.
Кутателадзе С. С. Вопросы теплоотдачи и гидравлики двухфазных сред / С. С. Кутателадзе. — М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1966. — С. 138–156.
Исаченко В. П. Теплообмен и гидродинамика / В. П. Исаченко, С. А. Сотсков, Е. В. Якушева // Труды МЭИ. — М., 1975. — Вып. 235. — С. 145–152.
Труб И. А. Теплофизика и теплотехника / И. А. Труб. Киев : Наукова дум-ка, 1964. — С. 33–39.
Труб И. А. Каскадные конденсаторы смешения / И. А. Труб. — М. : Пищевая промышленность.
Толубинский В. И. Теплообмен при кипении / В. И. Толубинский. — Киев : Наукова думка, 1980. — 315 с.
Ильин И.Н. Кипение и конденсация / И. Н. Ильин, Д. П. Турлайс, Я. М. Ротбаум. — Рига, 1979. — С. 60–67.
Тананайко Ю.М. Методы расчета и исследования пленочных процессов / Ю. М. Тананайко, Е. Г. Воронцов. — Киев : Технiка, 1975. — 311 с.
Федоткин И.М. Тепломассообмен / И. М. Федоткин, В. Р. Фирисюк. — Киев : Наукова думка, 1968. — С. 181–191.
Чжунь Ч. Труды американского общества инж.-механиков, Сер. С. Теплопередача / Ч. Чжунь, Р. Себан. — 1972. — № 4. — С. 106–110.
Чанг П. ЭИ. Сер. Теплоэнергетика / П. Чанг. — 1963. — Вып. 9. — С. 1–20.
Агафонов В. А. Судовые конденсационные установки / В. А. Агафонов, В. Г. Ермилов, Е. В. Панков. — Л. : Судпромгиз, 1963. — 490 с.
Таубман Е. И. Тепло- и массоперенос / Е. И. Таубман. — Минск, 1966. — Т. 6. — С. 306–315.
Рабинович Г. Д. ЖТФ / Г. Д. Рабинович. — 1953. — Т. 23. — Вып. 3. — С. 541–549.
Шумская Л. С. Вопросы теплоотдачи и гидравлики двухфазных сред / Л. С. Шумская. — М. : Госэнергоиздат, 1961. — С. 350–392.
Коченов И. С. Доклады АН СССР / И. С. Коченов. — 1956. — Т. 107. — № 5. — С. 689–692.
Стренч П. Вопросы физики кипения / П. Стренч, А. Орел, Дж. Аэстуотер. — М. : Мир, 1964. — С. 331–353.
Фритц В. Вопросы физики кипения / В. Фритц, В. Энде. — М. : Мир, 1964. — С. 162–188.
Флоршюц Л. Труды американского общества инж.-механиков. Сер. С. Теплопередача / Л. Флоршюц, Б. Чао. — 1965. — Т. 87. — № 2. — С. 58–72.
Ладиев Р. Я. Теплообмен и гидродинамика в двухфазных средах / Р. Я. Ладиев. — Киев : Наукова думка, 1967. — С. 63–72.
Гаусбрандт Э. Выпаривание, конденсация и охлаждение / Э. Гаусбрандт, М. Гирш. — М. : ОНТИ Главн. ред. хим. лит-ры, 1936. — 380 с.
Зингер Н. И. Вопросы теплообмена при изменении агрегатного состояния вещества / Н. И. Зингер. — М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1963. — С. 81–91.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Authors who publish with this journal agree to the following terms:- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
