第3章--固液相变热质交换原理

第 3 章 固液相变热质交换原理3.1 沸腾换热3.1.1 汽化核心分析工业应用都位于核态沸腾的区域，而在核态沸腾区域，气泡的扰动或者说汽化核心对换热起决定性的影响。下面分析影响汽化核心的因素以及核心数和温差之间的关系。汽泡在沸腾过程中受两种力作用，一个是表面张力 ，一个是内外压强差（膨胀力）。气泡要求能够存在的平衡条件是 ： 整理 注意：泡内饱和蒸汽 ，要使气泡扩大，泡壁要不断蒸发，所以液体湿度下的饱和温度 。至少少于 ，而由上式，要求 在平衡时 沸腾产生时，液体温度大于沸腾压力下的饱和温度，液体过热度为 。这个过热度是气泡产生和长大的动力。壁面处的液体温度 ，此时具有最大过热度 ，而壁面处由于凹穴的存在，气泡生成新需要的过热度也最低，所以气泡总是在壁面产生。壁面上气泡生成时的最小半径 越大（也就是越大成 ）R 越小，气泡就越容易生成，气泡量 ，沸腾负担增强 ，从而汽化核心数随壁面过热度的提高而增加。强迫对流沸腾重点关注两相流： 过程简述， 看图主要影响因素：放置情况，含汽量，流量，管长和管径长，情况复杂。3.1.2 沸腾换热的计算之制冷剂的管内沸腾制冷剂呈气—液两相流，含气量逐渐增加。同时物性， 等又是在不断变化的。① 书上给出了一些物冷剂在特定条件下的平均放热系数的计算公式，此“平均”是指从蒸发器入中段的平均。② 由于气—液两相流动的含气量、流速、流动的结构都在不断的变化呈现出一种分段的特征，所以以上的公式试图用一个“平均放热系数”来描述整个过程，有其局限性。局限性其表现：①对其它制冷剂，A 是未知数；②这个公式对其它制冷剂，仅在单相流（x=1）的情况下适用，在其它流动类型的阶段误差很大。③因此，提出了分段计算 的方法，将管内沸腾分成两个换热区：3．2 凝聚换热3．2．1 凝聚换热现象及分析 膜状凝聚，珠状凝聚，凝聚液体对壁面的湿润能力，膜状凝聚可以简化分析。3．2．2 膜状凝聚分析解及实验关联式竖壁上的膜状凝聚问题：分析解：实验结果：影响膜状凝聚的因素及提高换热系数的措施3．2．3 制冷剂的冷凝放热3．3 固液相变传热一维分析解法