ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массо- и теплообмен при испарении в парогазовую среду из "Тепломассообмен Изд3" 1 мы рассмотрели простой случай испарения при Т= onst. Если можно принять, что процесс массопереноса осуществляется только в направлении, перпендикулярном к межфазной поверхности (одномерная диффузия), то по формуле Стефана можно рассчитать скорость испарения. Моделью одномерной диффузии является испарение в пробирке. К этой модели также можно применить приближение теории пограничного слоя, согласно которому диффузионные переносы массы, теплоты и импульса в продольном направлении пренебрежимо малы по сравнению с переносами в поперечном направлении. Указанное допущение справедливо при малой толщине пограничного слоя. В формуле Стефана под толщиной пограничного слоя можно подразумевать расстояние h от поверхности воды до верхнего края пробирки (см. рис. 15.1). Чем меньще толщина пограничного слоя, тем больще плотность потока массы, проходящего через межфазную поверхность, и больще скорость испарения. Основная проблема, возникающая при использовании формулы Стефана, — нахождение толщины пограничного слоя 6. [c.399] Разность температур поверхностей пленки, ее толщина и теплопроводность соответственно равны АТ, 5 и X. Тогда q = аАТ, где а = Х/Б. Пусть теперь Ас — разность концентраций, а р, ) и 5 — соответственно плотность смеси, коэффициент диффузии и толщина неподвижной пленки в процессе диффузии, причем У = РАс, где Р = р )/ . [c.399] На практике часто встречаются такие процессы испарения, в которых осуществляется подвод теплоты к границе раздела фаз, т.е. имеет место совместный процесс тепло- и массообмена. В частности, такие процессы происходят в градирнях ТЭС и АЭС, при сушке изделий, испарении капель воды в заключительной стадии кипения в трубах парогенераторов и др. В последнем из указанных случаев испарение воды осуществляется в поток собственного пара, т.е. имеет место тепломассообмен в однокомпонентной среде. Если над межфазной поверхностью присутствует нейтральный газ (например, воздух), то такая поверхность является полупроницае--мой, и на интенсивность испарения влияет (часто незначительно) стефанов поток массы. [c.400] Расчет совместных процессов тепло- и массообмена можно провести с помощью дифференциальных уравнений, которые приведены выше (см. гл. 14). Однако решение этих уравнений найти чрезвычайно сложно, особенно в том случае, когда поток, омывающий межфазную границу, турбулентный. Поэтому в инженерных расчетах прибегают к приближенному методу, в котором используются аналогия процессов переноса массы, энергии и импульса и уравнения материального и энергетического балансов для межфазной граиицы. На основе гипотезы о неподвижной пленке в ряде случаев массообмен можно рассчитать по формуле Стефана. [c.400] Из (15.8) можно определить температуру Т . Видно, что при Ье = 1 она не зависит от скорости потока среды. Уравнение (15.8) справедливо не только для воды, но и для других жидкостей. Температура адиабатного испарения называется температурой мокрого термометра. [c.401] После того, как с помощью (15.8) определим температуру Г , будет известно значение с, .. Затем, найдя Р по методу аналогии, можно определить значения и Решение поставленной задачи на этом заканчивается. Аналогично решается задача в том случае, когда дополнительно задан тепловой поток q . Однако в уравнении энергетического баланса необходимо рассчитывать и а, и р. [c.401] Вернуться к основной статье