凝結與沸騰換熱

1、三相點：液三相點：液氣氣固轉化固轉化 相變換熱：蒸汽的凝結、液體的沸騰、液體的蒸發(fā)、相變換熱：蒸汽的凝結、液體的沸騰、液體的蒸發(fā)、 液體的凝固、固體熔化等液體的凝固、固體熔化等 應用：應用： 冷凝器冷凝器：（氣：（氣液）放出潛熱液）放出潛熱 蒸發(fā)器：（液蒸發(fā)器：（液氣）吸收潛熱氣）吸收潛熱 蒸汽壓縮式制冷：認為應用氣液相變實現(xiàn)制冷。蒸汽壓縮式制冷：認為應用氣液相變實現(xiàn)制冷。 2021-5-231 因流體潛熱的釋熱或吸收而使這種熱交換過程的強因流體潛熱的釋熱或吸收而使這種熱交換過程的強 度遠大于同種流體無相變的換熱強度；度遠大于同種流體無相變的換熱強度； 當流體為飽和流體時，相變換熱過程中流體溫

2、度當流體為飽和流體時，相變換熱過程中流體溫度t tf f 不發(fā)生變化；不發(fā)生變化； 過程復雜，工程上也只能助于經驗公式和實驗關聯(lián)過程復雜，工程上也只能助于經驗公式和實驗關聯(lián) 式。式。 2021-5-232 2021-5-233 寒冷冬天窗戶上的冰花寒冷冬天窗戶上的冰花 液體對壁面附著力液體對壁面附著力 液體的表面張力液體的表面張力 ，膜狀凝結膜狀凝結 液體對壁面附著力液體對壁面附著力 液體的表面張力，液體的表面張力，珠狀凝結珠狀凝結 2021-5-234 滴水滴水 滴水銀滴水銀 2021-5-235 2021-5-236 膜狀凝結膜狀凝結 沿整個壁面形成一層薄膜，并且在重力沿整個壁面形成一層薄

3、膜，并且在重力 的作用下流動，凝結放出的汽化潛熱必的作用下流動，凝結放出的汽化潛熱必 須通過液膜，因此，液膜厚度直接影響須通過液膜，因此，液膜厚度直接影響 了熱量傳遞。了熱量傳遞。 珠狀凝結珠狀凝結 當凝結液體不能很好的浸潤壁面時，則在壁面當凝結液體不能很好的浸潤壁面時，則在壁面 上形成許多小液珠，此時壁面的部分表面與蒸上形成許多小液珠，此時壁面的部分表面與蒸 汽直接接觸，因此，換熱速率遠大于膜狀凝結汽直接接觸，因此，換熱速率遠大于膜狀凝結 （可能大幾倍，甚至一個數(shù)量級）（可能大幾倍，甚至一個數(shù)量級） g sw tt g sw tt 實驗查明：幾乎所有蒸汽在純凈條件下均能在常實驗查明：幾乎所有

4、蒸汽在純凈條件下均能在常 用工程材料的潔凈面上得到膜狀凝結（洗凈標準）用工程材料的潔凈面上得到膜狀凝結（洗凈標準） 近年對珠狀凝結的研究：對紫銅管技術處理后在近年對珠狀凝結的研究：對紫銅管技術處理后在 實驗條件下連續(xù)實驗條件下連續(xù)38003800小時珠狀凝結，但工業(yè)凝小時珠狀凝結，但工業(yè)凝 結器中很難。結器中很難。 珠狀凝結很難保持，因此，大多數(shù)工程中遇到的珠狀凝結很難保持，因此，大多數(shù)工程中遇到的 凝結換熱大多屬于膜狀凝結。凝結換熱大多屬于膜狀凝結。 本章僅討論蒸汽的膜狀凝結。本章僅討論蒸汽的膜狀凝結。 2021-5-237 2021-5-238 1916年，年，Nusselt提出的簡單膜狀

5、凝結換熱分析是提出的簡單膜狀凝結換熱分析是 近代膜狀凝結理論和傳熱分析的基礎。近代膜狀凝結理論和傳熱分析的基礎。 假定假定：1）常物性；）常物性； 2）氣液界面上無溫差，即液膜溫度等于飽和溫度；）氣液界面上無溫差，即液膜溫度等于飽和溫度； 3）蒸氣靜止；）蒸氣靜止； 4）液膜的慣性力忽略；）液膜的慣性力忽略； 5）膜內溫度線性分布，即熱量轉移只有導熱；）膜內溫度線性分布，即熱量轉移只有導熱； 6）液膜的過冷度忽略；）液膜的過冷度忽略； 1 1、層流膜狀凝結理論解、層流膜狀凝結理論解 2021-5-239 g )(xm t(y) u(y) Thermal boundary layers Velo

6、city boundary layers sw tt 微元控制體 邊界層微分方程組：邊界層微分方程組： 2 2 2 2 )( 0 y t a y t v x t u y u g dx dp y u v x u u y v x u 對應于對應于p.109-111頁頁(5-3)，(5-4)，(5-5) x 2021-5-2310 應用于蒸氣，考慮（應用于蒸氣，考慮（3）（）（4） g dx dp v 考慮（考慮（5 5） 膜內溫度線性分布，即熱量轉移只有導熱膜內溫度線性分布，即熱量轉移只有導熱 代入動量微分方程考代入動量微分方程考 慮（慮（4 4） 0 y t v x t u 0 0 2 2 2

7、2 y t y u g 只有只有u u 和和 t t 兩個未知量，于兩個未知量，于 是，上面得方程組化簡為：是，上面得方程組化簡為： 2 2 2 2 )( 0 y t a y t v x t u y u g dx dp y u v x u u y v x u 0)( v 2 2 g y u 2021-5-2311 邊界條件：邊界條件： s w tt y u y ttuy ,0 d d 0, 0 時， 時， 求解上面方程可得：求解上面方程可得： y tttt yy g u wsw )( ) 2 1 ( 2 )( )( dx dx dM MHdx dy dt MHdMH w 熱平衡關系：熱平衡關系

8、： 其中：其中： 0 HHr udyM 2021-5-2312 (1) (1) 液膜厚度液膜厚度 定性溫度：定性溫度： 2 ws m tt t 注意：注意：r r 按按 t ts s 確定確定 41 2 4 / ws gr ttx 整理得：整理得：dx tt d g r ws )( 222 求解得：求解得： 2021-5-2313 (2) (2) 局部對流換熱系數(shù)局部對流換熱系數(shù) 整個豎壁的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)整個豎壁的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 定性溫度：定性溫度： 2 ws m tt t 注意：注意：r 按按 ts 確定確定 41 32 x 4 h / ws ttx rg )Km/(W9430 4 31

9、 2 41 32 0 / ws lx l x ttl rg .hdxh l h 對于傾斜壁，則用對于傾斜壁，則用 gsin 代替以上各式中的代替以上各式中的 g 即可即可 2021-5-2314 (3) (3) 水平圓管水平圓管 努塞爾的理論分析可推廣到水平圓管的層流膜狀凝結努塞爾的理論分析可推廣到水平圓管的層流膜狀凝結 定性溫度與前面的公式相同，定性溫度與前面的公式相同， 定型尺寸不同，垂直壁為長度定型尺寸不同，垂直壁為長度l，水平管為外徑，水平管為外徑d。 )Km/(W7250 2 41 32 / ws ttl rg .h 獲得獲得NuNu理論解的關鍵：對實際問題所做的合理簡理論解的關鍵：

10、對實際問題所做的合理簡 化假設及據(jù)此推導出的微分方程；化假設及據(jù)此推導出的微分方程； 常微分方程求解思路：常微分方程求解思路： 簡化方程組，獲得簡化方程組，獲得u u，t t分布表達式；分布表達式； 利用利用dxdx一段距離上凝結液質量平衡關系式獲得一段距離上凝結液質量平衡關系式獲得 表達式；表達式； 利用導熱公式與牛頓冷卻公式聯(lián)立求解出利用導熱公式與牛頓冷卻公式聯(lián)立求解出h h。 2021-5-2315 2021-5-2316 03Re 0081Re c 無波動層流無波動層流 有波動層流有波動層流 湍流湍流 凝結液體流動也分層流和紊流，并凝結液體流動也分層流和紊流，并 且其判斷依據(jù)仍然時且其

11、判斷依據(jù)仍然時ReRe， 式中：式中： u um m 為為 x = lx = l 處液膜層的平均流速；處液膜層的平均流速； de de 為該截面處液膜層的當量直徑。為該截面處液膜層的當量直徑。 2 2、層流膜狀凝結換熱準則關聯(lián)式、層流膜狀凝結換熱準則關聯(lián)式 ud ud meme c Re 1）流態(tài)判斷）流態(tài)判斷 如圖如圖 由熱平衡由熱平衡 所以所以 L L U f de4 44 M4u4 Re m 172021-5-23 rM)lth(t ws r )thl(t ws c 4 Re L 層流到紊流的臨界層流到紊流的臨界Re值，定型尺寸：垂值，定型尺寸：垂 直壁為高度，水平管管外凝結為周長直壁為

12、高度，水平管管外凝結為周長d。 31 31 2 3 31 2 23 / / GaNu gl hl g hCo 31 Re471 /- c .Co 31 Re511 /- c .Co 18 2021-5-23 物理意義：反映凝結換熱的強弱。物理意義：反映凝結換熱的強弱。 垂直壁理論解：垂直壁理論解： 水平管理論解：水平管理論解： 對垂直壁，當對垂直壁，當30Re30Rec c18001800時，理論解比實時，理論解比實 驗解平均偏低驗解平均偏低20%20%。修正系數(shù)后：。修正系數(shù)后： 3/12 41 32 Re76. 1Co)Km/(W13. 1 c / ws ttl rg h或 25Re081

13、 Re 221 . Co . c c 192021-5-23 實驗證明：對于垂直壁，實驗證明：對于垂直壁，Rec=1800； 對于水平管，對于水平管，Rec=3600。 實際計算：實際計算： ReRec c3030時，理論解與實驗關聯(lián)式一致（無波動）；時，理論解與實驗關聯(lián)式一致（無波動）； 30Re30Rec c180018001800時，紊流，時，紊流，7-77-7計算。計算。 2021-5-2320 2021-5-2321 對紊流液膜，除了靠近壁面的層流底層仍依靠導熱來傳遞對紊流液膜，除了靠近壁面的層流底層仍依靠導熱來傳遞 熱量外，層流底層之外以紊流傳遞為主，換熱大為增強熱量外，層流底層之

14、外以紊流傳遞為主，換熱大為增強 對對豎壁的紊流凝結換熱豎壁的紊流凝結換熱，其沿整個壁面的，其沿整個壁面的平均表面?zhèn)鳠崞骄砻鎮(zhèn)鳠?系數(shù)系數(shù)計算式為：計算式為： cc lt xx hhh1 ll 式中：式中：hl 為層流段的傳熱系數(shù)；為層流段的傳熱系數(shù)； ht 為湍流段的傳熱系數(shù)；為湍流段的傳熱系數(shù)； xc 為層流轉變?yōu)橥牧鲿r轉折點的高度為層流轉變?yōu)橥牧鲿r轉折點的高度 l 為豎壁的總高度為豎壁的總高度 利用上面思想，整理的實驗關聯(lián)式：利用上面思想，整理的實驗關聯(lián)式： )( Co . c . c 253RePr588750 Re 75050 2021-5-2322 注意：在使用以上膜狀凝結換熱的計

15、算公式時所涉注意：在使用以上膜狀凝結換熱的計算公式時所涉 及的液體和蒸汽物性量，除汽化潛熱在蒸汽飽和溫及的液體和蒸汽物性量，除汽化潛熱在蒸汽飽和溫 度下取值外，均在膜溫度度下取值外，均在膜溫度 下取值。下取值。 Rev140,h140,h高于光滑壁。高于光滑壁。 2021-5-2325 3. 3. 過熱蒸氣過熱蒸氣 要考慮過熱蒸氣與飽和液的焓差。要考慮過熱蒸氣與飽和液的焓差。 1.1.改變表面幾何形狀改變表面幾何形狀 2.2.有效排除不凝氣體有效排除不凝氣體 3.3.加速凝結液的排除加速凝結液的排除 4.4.形成珠狀凝結形成珠狀凝結 2021-5-2326 2021-5-2327 例題例題1、

16、空氣橫掠管束時，沿流動方向管排數(shù)越多，、空氣橫掠管束時，沿流動方向管排數(shù)越多， 換熱越強，而蒸汽在水平管束外凝結時，沿液膜流換熱越強，而蒸汽在水平管束外凝結時，沿液膜流 動方向管束排數(shù)越多，換熱強度降低。試對上述現(xiàn)動方向管束排數(shù)越多，換熱強度降低。試對上述現(xiàn) 象做出解釋象做出解釋? 答案：空氣外掠管束時，沿流動方向管排數(shù)越多，答案：空氣外掠管束時，沿流動方向管排數(shù)越多， 氣流擾動增加，換熱越強。而蒸汽在管束外凝結氣流擾動增加，換熱越強。而蒸汽在管束外凝結 時，沿液膜流動方向排數(shù)越多，凝結液膜越來越時，沿液膜流動方向排數(shù)越多，凝結液膜越來越 厚，凝結傳熱熱阻越來越大，因而換熱強度降低。厚，凝結傳

17、熱熱阻越來越大，因而換熱強度降低。 例題例題2：試比較豎壁上自然對流與膜狀凝結的異同。：試比較豎壁上自然對流與膜狀凝結的異同。 答：1）都是豎壁表面與流體的換熱，自然對流主 要作用力是浮升力和粘滯力，膜狀凝結的主要作用 力是重力和粘滯力。 2）都存在層流和紊流兩種流態(tài)，其中自然對流是 氣體的流動狀態(tài)；膜狀凝結是液膜凝結液的流動狀 態(tài)。 2021-5-2328 2021-5-2329 解:Ps=0.7105Pa的飽和水蒸氣對應的飽和溫度 =90。 液膜平均溫度為 ，凝液 （水）的物性參數(shù)： 971.8 kg/m3 ， 0.674W/(mK)， 355.110-6Pas ts=90對應的汽化潛熱：

18、r2283.1 kJ/kg 2021-5-2330 先假定液膜流動處于層流 W/(m2K) 檢驗流態(tài)： 2021-5-2331 所以，假設層流正確。 每米寬平板的凝液量： kg/s 2021-5-2332 做飯做飯 蒸汽鍋爐蒸汽鍋爐 許多其它的工業(yè)過程許多其它的工業(yè)過程 1 生活中的例子生活中的例子 2 定義定義： a 沸騰：沸騰：工質內部形成大量氣泡并由液態(tài)轉工質內部形成大量氣泡并由液態(tài)轉 換到氣態(tài)的一種劇烈的汽化過程換到氣態(tài)的一種劇烈的汽化過程 b 沸騰換熱：沸騰換熱：指工質通過氣泡運動帶走熱量，指工質通過氣泡運動帶走熱量， 并使其冷卻的一種傳熱方式（并使其冷卻的一種傳熱方式（twts）

19、2021-5-2333 鍋爐中的水冷壁鍋爐中的水冷壁 2021-5-2334 a 大空間沸騰大空間沸騰(池內沸騰池內沸騰)：高于高于ts的熱壁面沉浸在具有自由表的熱壁面沉浸在具有自由表 面的液體中所發(fā)生的沸騰；面的液體中所發(fā)生的沸騰； b 管內沸騰：受迫對流沸騰管內沸騰：受迫對流沸騰 加熱表面加熱表面 Heated Surface Liquid flow Bubble flow Slug flowAnnular flow Mist flow 3 分類分類 過冷沸騰過冷沸騰：指液體主流尚未達到飽和溫度，即處于：指液體主流尚未達到飽和溫度，即處于 過冷狀態(tài)，而壁面上開始產生氣泡，稱之為過冷沸過冷狀

20、態(tài)，而壁面上開始產生氣泡，稱之為過冷沸 騰。騰。 飽和沸騰飽和沸騰：液體主體溫度達到飽和溫度，而壁面溫：液體主體溫度達到飽和溫度，而壁面溫 度高于飽和溫度所發(fā)生的沸騰，稱之為飽和沸騰。度高于飽和溫度所發(fā)生的沸騰，稱之為飽和沸騰。 2021-5-2335 我們這本書僅介紹我們這本書僅介紹大空間大空間的的飽和沸騰飽和沸騰 相變對流：q=h（tw-ts） 引起沸騰換熱的兩種加熱方式：控制壁溫和控制熱 流； 推動力：t= tw-ts h沸騰h無相變 2021-5-2336 2021-5-2337 2.大空間飽和沸騰曲線：大空間飽和沸騰曲線：表征了大容器飽和沸騰的全部過程，表征了大容器飽和沸騰的全部過程

21、， 共包括共包括4個換熱規(guī)律不同的階段：個換熱規(guī)律不同的階段：自然對流、泡態(tài)沸騰、過渡沸自然對流、泡態(tài)沸騰、過渡沸 騰騰和和膜態(tài)沸騰膜態(tài)沸騰，如圖所示：，如圖所示： qmax qmin 對流沸騰區(qū)（圖中的對流沸騰區(qū)（圖中的ABAB線段）線段） ： t3-5t3-5，產生的汽泡的地方很，產生的汽泡的地方很 少，以自然對流換熱為主少，以自然對流換熱為主 ； 泡態(tài)沸騰區(qū)（圖中的泡態(tài)沸騰區(qū)（圖中的BCBC線段）線段）： 5 5 t30t30 ，汽泡不斷地，汽泡不斷地 在壁面上產生、長大、躍離在壁面上產生、長大、躍離 ，沸沸 騰換熱過程得到加強騰換熱過程得到加強 ，汽化核心汽化核心 ， C C點點t30

22、t30，熱流密度的峰值熱流密度的峰值 q qmax max ； 382021-5-23 qm ax q mi n 過渡沸騰區(qū)（圖中的過渡沸騰區(qū)（圖中的CDCD線段）：線段）： 30 30 t120t120t120 ，整個加熱面全部被汽整個加熱面全部被汽 膜覆蓋膜覆蓋 ，熱量的傳遞過程變?yōu)閷α?，熱量的傳遞過程變?yōu)閷α?換熱和輻射換熱，換熱系數(shù)和熱流換熱和輻射換熱，換熱系數(shù)和熱流 密度又會以較快的速率增加；密度又會以較快的速率增加； 392021-5-23 qm ax q mi n 2021-5-2340 幾點說明：幾點說明： （1）上述熱流密度的峰值）上述熱流密度的峰值qmax 有重大意義，稱為

23、臨界熱流有重大意義，稱為臨界熱流 密度，亦稱燒毀點。一般用泡態(tài)沸騰轉折點密度，亦稱燒毀點。一般用泡態(tài)沸騰轉折點DNB作為作為 監(jiān)視接近監(jiān)視接近qmax的警戒。這一點對熱流密度可控和溫度的警戒。這一點對熱流密度可控和溫度 可控的兩種情況都非常重要。可控的兩種情況都非常重要。 （2）對膜態(tài)沸騰，因為熱量必須穿過的是熱阻較大的汽膜，）對膜態(tài)沸騰，因為熱量必須穿過的是熱阻較大的汽膜， 所以換熱系數(shù)比凝結小得多。所以換熱系數(shù)比凝結小得多。 例題例題1 1、兩滴完全相同的水滴在大氣壓下分別滴在、兩滴完全相同的水滴在大氣壓下分別滴在 表面溫度為表面溫度為120120和和400400的鐵板上，試問滴在哪塊的鐵

24、板上，試問滴在哪塊 板上的水滴先被燒干，為什么？板上的水滴先被燒干，為什么？ 答案：在大氣壓下發(fā)生沸騰換熱時，上述兩滴水的過答案：在大氣壓下發(fā)生沸騰換熱時，上述兩滴水的過 熱度分別是熱度分別是t=twts=20t=twts=20和和t=300t=300，由大容，由大容 器飽和沸騰曲線，前者表面發(fā)生的是泡態(tài)沸騰，后器飽和沸騰曲線，前者表面發(fā)生的是泡態(tài)沸騰，后 者發(fā)生膜態(tài)沸騰。雖然前者傳熱溫差小，但其表面者發(fā)生膜態(tài)沸騰。雖然前者傳熱溫差小，但其表面 傳熱系數(shù)大，從而表面熱流反而大于后者。所以水傳熱系數(shù)大，從而表面熱流反而大于后者。所以水 滴滴在滴滴在120120的鐵板上先被燒干。的鐵板上先被燒干。

25、 2021-5-2341 汽泡生成條件：汽泡內外壓差汽泡生成條件：汽泡內外壓差 表面張力表面張力 活化點或核化中心活化點或核化中心 繼續(xù)長大的動力條件：液體的過熱度（繼續(xù)長大的動力條件：液體的過熱度（t tl ltts s） 半徑與沸騰溫差的關系半徑與沸騰溫差的關系 緊貼加熱面，緊貼加熱面，t t最大，最大，R R最小，壁面上凹縫、孔隙是生最小，壁面上凹縫、孔隙是生 成汽泡核的最好地點；成汽泡核的最好地點； t t越大，越大，R R越小，汽泡量越大，沸騰強化；越小，汽泡量越大，沸騰強化； 傳熱途徑：傳熱途徑： 由汽泡與壁直接接觸的表面?zhèn)鹘o汽泡；由汽泡與壁直接接觸的表面?zhèn)鹘o汽泡； 由壁傳給液體，

26、再由液體傳給汽泡表面；由壁傳給液體，再由液體傳給汽泡表面； 壓強影響：壓強越大，能生成汽跑核越多，沸騰壓強影響：壓強越大，能生成汽跑核越多，沸騰 隨之加強。隨之加強。 2021-5-2342 5 . 033. 215. 07 . 0 122. 0533. 0pthpqh或 3 , , 2/1 Pr s llw swlp vl l rC ttc g rq 2021-5-2343 注：注：Cw， ，l和 和分別查表分別查表7-1和表和表7-2。 關鍵：設法使沸騰表面有更多半徑大于關鍵：設法使沸騰表面有更多半徑大于RminRmin的汽的汽 泡核。泡核。 措施：措施： 在管表面用燒結法覆蓋一層多孔銅或

27、多孔鋁；在管表面用燒結法覆蓋一層多孔銅或多孔鋁； 用機械加工方法使管面形成微孔層；用機械加工方法使管面形成微孔層； 采用擠壓、打磨等方法使表面粗糙。采用擠壓、打磨等方法使表面粗糙。 2021-5-2344 2021-5-2345 二、二、 管內沸騰換熱特點管內沸騰換熱特點 2021-5-2346 熱管系統(tǒng)結構及功能的示意圖熱管系統(tǒng)結構及功能的示意圖 一、工作原理：一、工作原理：沸騰和凝結兩沸騰和凝結兩 種相變過程的巧妙結合。種相變過程的巧妙結合。 2021-5-2347 特點：傳熱能力大；傳熱溫差小特點：傳熱能力大；傳熱溫差小 靠蒸汽流動傳輸熱量，傳輸能力很大；靠蒸汽流動傳輸熱量，傳輸能力很大

28、； 整個熱管趨于等溫，減少了傳熱溫差損失；整個熱管趨于等溫，減少了傳熱溫差損失； 適應溫度范圍：適應溫度范圍：-200-20022002200； 加熱區(qū)和散熱區(qū)表面的加熱區(qū)和散熱區(qū)表面的q q不同；不同； 結構簡單，無運動部件，工作可靠。結構簡單，無運動部件，工作可靠。 2021-5-2348 工業(yè)設備的散熱器或加熱器；工業(yè)設備的散熱器或加熱器； 在余熱回收方面的應用；在余熱回收方面的應用； 用于電機及電器設備等小型元器件的冷卻；用于電機及電器設備等小型元器件的冷卻； 2021-5-2349 2021-5-2350 高高 爐爐 熱熱 風風 爐爐 余余 熱熱 回回 收收 分離式熱管換熱器分離式熱

29、管換熱器 2021-5-2351 高高 爐爐 熱熱 風風 爐爐 余余 熱熱 回回 收收 整體式氣整體式氣氣熱管換熱管氣熱管換熱管 2021-5-2352 空氣空氣20升高到升高到60150，節(jié)省能源，節(jié)省能源 2021-5-2353 本裝置利用廢熱的能量來預熱或預冷進入的新鮮空氣，可以大量本裝置利用廢熱的能量來預熱或預冷進入的新鮮空氣，可以大量 節(jié)約空調機的用電量。節(jié)約空調機的用電量。 2021-5-2354 比普通太陽能集熱管、傳熱率高比普通太陽能集熱管、傳熱率高20-30% 2021-5-2355 可提高電機輸出功率可提高電機輸出功率50%-80% 2021-5-2356 2021-5-2

30、357 思考題：思考題： 1.1.膜狀凝結和珠狀凝結的概念膜狀凝結和珠狀凝結的概念. . 2.2.純凈飽和蒸汽層流膜狀凝結換熱分析解的基本推導方法純凈飽和蒸汽層流膜狀凝結換熱分析解的基本推導方法. . 在這個推導方法中在這個推導方法中 最基本的假設是什么最基本的假設是什么? ? 4.4.對于單根管子對于單根管子, , 有那些因素影響層流膜狀凝結換熱有那些因素影響層流膜狀凝結換熱? ? 它們它們 起什么作用起什么作用? ? 5.5.對于實際凝結換熱器對于實際凝結換熱器, , 有那些方法可以提高膜狀凝結換熱有那些方法可以提高膜狀凝結換熱 系數(shù)系數(shù)? ? 6.6.池內飽和沸騰曲線可以分成幾個區(qū)域池內

31、飽和沸騰曲線可以分成幾個區(qū)域? ? 有那些特性點有那些特性點? ? 各各 個區(qū)域在換熱原理上有何特點個區(qū)域在換熱原理上有何特點? ? 7.7.畫出水的池內飽和沸騰曲線畫出水的池內飽和沸騰曲線. . 掌握特性點的基本數(shù)值范圍掌握特性點的基本數(shù)值范圍. . 8.什么是臨界熱流密度什么是臨界熱流密度? 什么是燒毀點什么是燒毀點? 如果是定壁溫加熱如果是定壁溫加熱 條件條件, 還會有燒毀現(xiàn)象出現(xiàn)嗎還會有燒毀現(xiàn)象出現(xiàn)嗎? 2021-5-2358 液體對壁面附著力液體對壁面附著力 液體的表面張力液體的表面張力 ，膜狀凝結膜狀凝結 液體對壁面附著力液體對壁面附著力 液體的表面張力，液體的表面張力，珠狀凝結珠

32、狀凝結 2021-5-2359 滴水滴水 滴水銀滴水銀 2021-5-2360 (1) (1) 液膜厚度液膜厚度 定性溫度：定性溫度： 2 ws m tt t 注意：注意：r r 按按 t ts s 確定確定 41 2 4 / ws gr ttx 整理得：整理得：dx tt d g r ws )( 222 求解得：求解得： 如圖如圖 由熱平衡由熱平衡 所以所以 L L U f de4 44 M4u4 Re m 612021-5-23 rM)lth(t ws r )thl(t ws c 4 Re L 層流到紊流的臨界層流到紊流的臨界Re值，定型尺寸：垂值，定型尺寸：垂 直壁為高度，水平管管外凝結為周長直壁為高度，水平管管外凝結為周長d。 ReRec c3030時，理論解與實驗關聯(lián)式一致（無波動）；時，理論解與實驗關聯(lián)式一致（無波動）； 30Re30Rec c180018001800時，紊流，時，紊流，7-77-7計算。計算。 2021-5-2362 解:Ps=0.7105Pa的飽和水蒸氣對應的飽和溫度 =90。 液膜平均溫度為 ，凝液 （水）的物性參數(shù)： 971.8 kg/m3