传热学精讲-第七章

第七章 凝聚与沸腾换热气态工质在饱和温度下，由气态转变为液态的过程称为凝聚或冷凝;而液态工质在饱和温度下以产生气泡的形式转变为气态的过程称为沸腾。 第一节 凝聚换热 一、概 述 二、膜状凝聚换热 1。层流膜状凝聚理论解图 7-1 膜状凝聚换热膜内温度及速度场 (1) 纯蒸气层流液膜，物性为常量(2) 液膜表面温度等于（饱和温度） （3）蒸气是静止的（4)液膜很薄且流动速度缓慢(5）凝聚热以导热方式通过液膜 （6）忽略液膜的过冷度 (1） = g （2） y = 0, u = 0； y = δ， 》 （3) (4） y = 0; t = y = δ； t = t = + ( - ） （5） kg / s （6） dM = (7） r ＝ r = （8) （9) = (7-1a） W / （·K) (7—1b） h = 0.725 W /（·K) (7—2a) 2. 层流膜状凝聚换热准则关联式图 7 一 2 液膜的流动图 7—3 垂直壁膜状凝聚理论解与实验关联式的比较图 7－4 层流液膜表面波动 凝聚液膜雷诺数 = （10)润湿周边 U = L ，液膜断面积 f = L·δ，==4δ。 = = （7—3) （11） = (7-4） 凝聚准则 Co Co =为无量纲数群 Co=，(Ga 伽利略准则). 垂直壁理论解 Co=1。47 （7—1c) 水平管理论解 Co=1。51 （7-2b) (7—5a) （7—5b） Kutateladze 推举的准则关联式（7-6). （7—6) 3。 紊流膜状凝聚 当>1800 时 (7-7) (12） 4.水平管内凝聚换热图 7－5 水平管内低速蒸气凝聚 = <35000 时 (7—8) （7-9) 5。 水平管束管外平均表面传热系数图 7－6 水平管束凝聚液 三、影响膜状凝聚的因素及增强换热的措施 1。 影响因素 (1）．蒸气速度 （2）．蒸气含不凝气体 （3)．表面粗糙度 (4）．蒸气含油 (5）．过热蒸气 2。 增强凝聚换热的措施 (1）．改变表面几何特征 （2)．有效地排除不凝气体 (3)．加速凝液的排除 加装中间导流装置、使用离心力、低频振动和静电吸引等方法加速凝液的排泄。 （4)．采纳能形成珠状凝聚的表面第二节 沸 腾 换 热 当壁温高于液体的饱和温度时，发生沸腾过程。如水在锅炉中的沸腾汽化，制冷剂在蒸发器中蒸发，都属沸腾换热,为液相转变成气相的换热。沸腾分为大空间沸腾（或称池沸腾）和有限空间沸腾（或称受迫对流沸腾、管内沸腾）。而这些又可分为过冷沸腾及饱和沸腾。本节主要分析可润湿壁的液体在大空间的沸腾换热，重在阐明沸腾换热机理及基本计算。 2－1 大空间沸腾换热 在...