На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Спонтанной конденсации

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

При спонтанной конденсации в паровом потоке образуются зародышевые капельки. В момент выпадения эти капельки имеют скорость пара. С ускорением среды скорость капелек в какой-то мере отличается от скорости пара, но, пока их размеры малы, они остаются во взвешенном состоянии, и небольших сил трения достаточно, чтобы скорости обеих фаз мало отличались. Такой туман можно рассматривать как имеющий свойства сплошной среды. В этом смысле его будем считать однородным. Если к тому же можно пренебречь теплообменом и массообменом между фазами, для тумана применимы обычные уравнения движения сплошной среды.[110, С.34]

В зоне спонтанной конденсации происходит бурное выделение тепла и наблюдается повышение статического давления и температуры пара, скорость потока уменьшается. Однако, как правило, во всей расширяющейся части сопла Л аваля поток остается сверхзвуковым. В том случае, если повышение статического давления оказывается столь значительным, что скорость потока уменьшается до Ма=1, в зоне интенсивного подвода тепла возникает скачок уплотнения. Впервые экспериментально возникновение скачков уплотнения было установлено авторами работ (Л. 150, 210, 225]. В работах [Л. 149, 150] описаны нестационарные явления в соплах Лаваля, при которых скачок уплотнения перемещается в зону минимального сечения (против потока) и далее в дозвуковую часть сопла.[124, С.24]

Если начало спонтанной конденсации сместится еще дальше, например в сечение 4, то вначале подъем кривой статического давления произойдет до кривой 4'. Дальнейший подвод тепла в зоне конденсации уменьшит процесс ядрообразования, а конденсация будет происходить на ранее образовавшихся ядрах. Кривая статического давления займет положение 4" и далее 5,[124, С.127]

Возникновение спонтанной конденсации в суживающихся частях дозвуковых или сверхзвуковых каналов может приводить к появлению нестационарных режимов потоков переохлажденного пара. Этот вывод следует из анализа распределения статического давления в соплах при местном подводе. тепла вблизи от горлового сечения-канала. Подвод тепла к потоку при дозвуковых скоростях будет приводить к увеличению градиентов скоростей и давлений в зоне подвода тепла и к увеличению скорости на входных участках сопла. Если зона подвода тепла находится вблизи входного участка сопла и количество подведенного тепла невелико, то распределение относительного статического давления будет соответствовать кривой 2 на рис. 6-6,а. В нашем анализе предполагается плавное изменение закона подвода тепла, схематично представленное на рис. 6-6,е. Если предположить, что начало спонтанной конденсации должно лежать на линии постоянного давления есп.к (на линии постоянного переохлаждения АГ=соп51), то зона конденсации сместится в область 2 (рис. 6-6,а). При более значительном подводе тепла в зоне спонтанной конденсации 1 произойдет повышение статического давления до линии 3, а сама зона конденсации переместится в область 3. Дальнейшее увеличение подвода тепла будет приводить к смещению кривой статического давления до тех пор, пока начало спонтанной конденсации не совпадет с минимальным сечением Р*, а кривая статического давления не займет положение 5. Подвод тепла в зоне 5 будет ускорять поток, несмотря на то, что канал[124, С.126]

Перемещение зоны спонтанной конденсации при переходе от режима 4 (рис. 2-9) к режиму 5 вниз по потоку объясняется уменьшением переохлаждения из-за конденсации пара па мелких каплях, так как температура капель Г2 хотя и выше температуры пара Т^ но ниже температуры насыщения Т„. При крупнодисперсной начальной влажности (режимы 6, 7) температура капель Т-ь оказывается выше не только тем-[124, С.32]

Рассмотрим характер спонтанной конденсации и изменения давления в дозвуковой части сопла при изменении начальных параметров перед соплом '(рис. 6-6,6). Предполагая, что градиенты давлений в разных точках сопла меняются незначительно и величина предельного переохлаждения потока также остается постоянной, получаем, что при конденсации пара происходит перемещение зоны подвода тепла. С понижением начальной температуры перед соплом (или при увеличении предварительного переохлаждения потока) сечение, в котором начинается спонтанная конденсация, будет перемешаться от сечения 1 вниз по потоку. Крайний случай существования стационарного режима будет иметь место тогда, когда спонтанная конденсация начинается в сечении 3, а кривая статического давления перемещается до положения 3''. Область интенсивного подвода тепла смещается за минимальное сечение (зона 3'), причем начало подвода тепла совпадает с минимальным сечением сопла.[124, С.127]

Таким образом, за зоной спонтанной конденсации будут существовать капли разного размера. По данным экспериментальных исследований средний (модальный) размер капель при давлении пара р< <1 кгс/см2 зависит от степени переохлаждения, при которой возникла спонтанная конденсация, и составляет 10~8 — 10~7 м (рис. 2-2).[124, С.23]

Дальнейшее уточнение положения зоны спонтанной конденсации производится после оценки местной скорости расширения р. По известной величине /5 на рис. 2-2 находится уточненное значение максимального переохлаждения потока АТЫ. Приведенные результаты получены при сравнительно низких давлениях водяного пара (р<5 кгс/см2). При высоких давлениях в расчет должны быть внесены необходимые поправки (см. гл. 6).[124, С.23]

На рис. 3.3, а схематически показаны зоны спонтанной конденсации в прямых сопловых решетках при расчетном режиме обтекания: вблизи спинки профиля в косом срезе /; в вихревых областях за выходными кромками // и в концевых вихревых шнурах ///.[142, С.76]

В [126] была предложена другая модель процесса спонтанной конденсации с добавками. Согласно этой модели принимается, что смесь паров воды и ОДА расширяется изоэнтропно. Наличие в паре ОДА в количествах до 10-6 кг на 1 кг пара не) оказывает заметного влияния на параметры пара, поэтому расчет течения можно вести вплоть до начала конденсации по обычным газодинамическим формулам, принимая &=1,3. По заданной относительной концентрации и в предположении, что при низких давлениях смесь водяного пара и ОДА ведет себя, как идеальный газ, можно определить парциальное давление пара ОДА. Рассчитанные в 1160] критические пересыщения в изоэнтропном процессе при заданной температуре пара подтверждают, что пар ОДА не конденсируется раньше, чем водяной пар, даже если массовая концентрация ОДА в паре С=100-10~6 кг/кг. Однако опыты показали, что при введении определенного количества ОДА в паровой поток дисперсная[142, С.299]

Спонтанная конденсация в потоке пара. Вопросам спонтанной конденсации уделяется большое внимание во многих работах (см., например, (2.49]). В дальнейшем, где это необходимо, будет использоваться теория нуклеации Френкеля [2.56], согласно которой образование жидкой фазы из пара происходит в результате гетерофазных флуктуации, выводящих систему за пределы исходного агрегатного состояния. В термодинамически устойчивой системе (Ф2 ^> Ф2) случайно возникшие зародыши новой фазы исчезают — флуктуации «рассеиваются». Известно, что в метаста-бильных системах (Ф2 <СФ1), когда устойчивой является новая фаза, ге-терофазные флуктуации размером, меньшим критического г^., являются неустойчивыми и распадаются. Напротив, флуктуации размером, большим г.,., устойчивы и потенциально способны к росту.[172, С.53]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную