最新凝结与沸腾换热PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气

2、的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅凝结与沸腾换热

3、是否形成膜状凝结主要取决于凝结液的润湿能力，而润湿能力又取决于表面张力。表面张力小的润湿能力强。实践表明，几乎所有的常用蒸气在纯净条件下在常用工程材料洁净表面上都能得到膜状凝结。23取如右图所示的坐标系，因为液膜具有边界层的特性，故满足边界层微分方程组，但要加上重力项。Bernoulli方程边界层外3.数学描述：74.求解8？x处的质量流量X+dx处质量流量的增加对微元体应用热力学第一定律即9得液膜厚度分离变量积分10竖壁的平均表面传热系数：5.局部表面传热系数NewtoncoolingLaw（忽

4、略过冷度）11倾斜壁水平管Nusselt采用图解积分得球表面12定性温度，除r用ts外其余皆为(tw+ts)/2公式使用范围，层流Re<1600ReynoldsNumber当量直径横管：用d代替L6.几点说明13GalileoNumberJacobNumber7.竖管准则关系（20%，Re>20）14CondensationNumber横管(层流膜状，不可能湍流）15惯性力项及液膜过冷度的影响均可略而不计。工业应用场合满足此条件实验表明，液膜由层流转变为湍流的临界雷诺数为1600。研究表示对于Pr

5、数接近于1或大于1的流体，只要8.理论公式的修正横管吻合很好。竖壁，Re<20时吻合好，Re>20时，实验值高20%16对于Re>1600的湍流液膜，热量的传递除了靠近壁面极薄的层流底层仍依靠导热方式外，层流底层以外以湍流传递为主，换热比层流时大为增强。对于底部已达到湍流状态的竖壁凝结换热，其沿整个壁面的平均表面传热系数按下式计算：除Prw的定性温度用tw外，其余均用ts，物性为凝结液的二、湍流膜状凝结换热17例题6-1压力为1.013×103Pa的水蒸气在方形竖壁上凝结。壁的尺寸为30cm×30c

6、m，壁温保持98℃。计算每小时的热换量及凝结蒸汽量。解：先假设液膜为层流。根据ts=100℃，查得r=2257kJ/kg。其他物性按液膜平均温度tm=(100+98)/2=99℃查取，得：ρ=958.4kg/m3,μ=2.825×10-4kg/(m.s),λ=0.68W/(m.K)则有：18核算Re准则：说明原来假设液膜为层流成立。换热量可按牛顿冷却公式计算：凝结蒸汽量为：191.不凝结气体：由于不凝结气体形成气膜，故：1).蒸气要扩散过气膜，形成阻力；2).气膜导致蒸气分压力降低，从而使ts降低：

7、严重性：1%的不凝结气体能使h降低60%凝汽器§6-3影响膜状凝结因素的讨论202.蒸气流速前面的理论分析忽略了蒸气流速的影响。u向上液膜增厚h；u液膜破裂hu向下液膜减薄h；u液膜破裂h3.过热蒸气实验证实代替r即可4.液膜过冷度及温度分布的非线形只要用代替计算公式中的r，即可：215.管子排数n排,特征长度dnd由于凝结液落下时要产生飞溅以及对液膜的冲击扰动，会使h增大。6.管内冷凝低速高速2223247.凝结表面情况凝结换热的放热系数一般比较大，故在常规冷凝器中其热阻不占主导

8、地位。但实际运行中凝汽器的泄漏是不可避免的，空气的漏入使冷凝器平均表面传热系数明显下降。实践表明，采用强化措施可以收到实际效益。某些制冷剂的冷凝器中，强化有更大现实意义。强化的原则：尽量减薄粘滞在换热表面上液膜的厚度。实现的方法：尖锋的表面使凝结液尽快从换热表面上排泄掉如低肋管、纵向沟槽等表面改性，使膜状凝结变为珠状凝结表面涂层（油脂、纳米技术）、离子注入2526(Boilingheattransferphenomena)一、定义：物质由液态变为气态时发生的换热叫沸腾