Контрольне завдання № 18

1. При кипінні води, коефіціент тепловіддачі можна розрахувати за наступними формулами:

2. Кількість центрів пароутворення суттєво впливає на інтенсивність кипіння.

У процесі дослідження кипіння було встановлено, що центрами пароутворення є подряпини, западини, поглиблення. Найбільш сприятливою формою мікрозаглиблення є така, при якій мікрозаглиблення не змочується рідиною і залишається заповненим газом або парою, навіть після відриву бульбашки.

На процес кипіння впливає не тільки розміри виступів чи западин, але й їх розподіл за розмірами, форма нерівностей.

F – вся поверхня бульбашки

f – частина зайнята твердою стінкою

Чим більша f тим менша робота по росту бульбашки, тим легше бульбашка утворюється. Отже відношення f/F потрібно бути більшим (пори скритого типу).

Контрольне завдання № 19

1. Для вертикальної площини коефіцієнт тепловіддачі розраховується за формулою:

Для похилої площини знайдемо коефіцієнт тепловіддачі із залежності:

Література: Ривкин С.Л., Александров А.А. «Теплофизические свойства воды и водяного пара» - М.: Энергия, 1980. – 424 с., ил.

2. Надкритична область характеризується значною зміною фізичних властивостей речовини при порівняно невеликих змінах температури та тиску. Особливо різко змінюється теплоємність Ср. Температуру, що відповідає максимуму теплоємності при постійному тиску, називають псевдо критичною. В цій області також істотно змінюються густина, в’язкість і теплопровідність, а також число Прандтля. Зменшується і різниця між густиною рідини і пари, в критичній точці вона зникає. Перехід із рідкої фази до парової відбувається безперервно. Тобто критичним станом рівноважної системи називається такий стан, у якому обидві фази стають тотожними за всіма своїми властивостями. Температура, що відповідає критичній точці називається критичною. Критичними називаються також тиск та об’єм, що встановлюються в цій точці.

Виникнення режимів з погіршеною тепловіддачею пов’язане із зміною гідродинаміки потоку і зокрема процесів турбулентного тепло переносу внаслідок сильної зміни теплофізичних властивостей по перетину потоку, виникають Архімедові сили і прискорення потоку із-за суттєвої залежності густини від температури.

Контрольне завдання № 20

1.

Для урахування перегріву пари у формулу Нусельта замість теплоти пароутворення підставимо вираз:

Без урахування перегріву коефіцієнт тепловіддачі дорівнює:

Похибка дорівнює:

Література: Ривкин С.Л., Александров А.А. «Теплофизические свойства воды и водяного пара» - М.: Энергия, 1980. – 424 с., ил.

2. При обігріві паром що конденсується крива кипіння характеризується чітко вираженою перехідною областю від бульбашкового до плівкового кипіння (а).

Виникнення плівкового режиму кипіння призводить до зниження коефіцієнту тепловіддачі. Внаслідок цього знижується і густина теплового потоку по мірі витиснення бульбашкового режиму плівковим.

При обігріві поверхні теплообміну з постійною густиною теплового потоку на стінці (електрообігрів) має місце скачкоподібний перехід режиму кипіння в інший без перехідної області (б).

Якщо підводиму потужність не зменшити, то настає значне підвищення температури стінки, що обумовлює цей скачкоподібний перехід бульбашкового кипіння в плівковий. Момент переходу може супроводжуватися руйнуванням (розплавленням) поверхні теплообміну.