Тепломассообмен при адиабатическом испарении жидкости в паровоздушный поток

• Автор: Макарова, Софья Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1Л. Температура инверсии при адиабатическом испарении жидкости

1.2. Влияние чисел Прандтля, Шмидта и Льюиса на подобие процессов переноса

1.3. Влияние интенсивности поперечного потока вещества на подобие процессов переноса
1.4. Методы расчёта температуры поверхности испарения жидкости.. 44 ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И МЕТОД РЕШЕНИЯ

2.1. Система уравнений

2.2. Модели турбулентности

2.3. Граничные условия

2.4. Моделирование свойств газовых смесей
2.5. Численный метод
ГЛАВА 3. ПОДОБИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ПРИ ВДУВЕ В ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ
3.1. Влияние числа Льюиса на подобие процессов тепло- и массообмена при квазиоднородном вдуве
3.2. Влияние неоднородности вдува на подобие процессов тепло- и массообмена
ГЛАВА 4. ПОДОБИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ПРИ АДИАБАТИЧЕСКОМ ИСПАРЕНИИ ЖИДКОСТИ В ПАРОВОЗДУШНЫЙ ПОТОК
4.1. Влияние состава и температуры паровоздушной смеси на число Льюиса
4.2. Подобие процессов тепло- и массообмена при адиабатическом испарении
4.3. Определение температуры поверхности испарения жидкости
ГЛАВА 5. ТЕМПЕРАТУРА ИНВЕРСИИ ПРИ АДИАБАТИЧЕСКОМ ИСПАРЕНИИ ЖИДКОСТИ В ПАРОВОЗДУШНУЮ СМЕСЬ
5.1. Постановка задачи и метод расчёта температуры инверсии
5.2. Влияние интенсивности поперечного потока вещества на теплообмен
5.3. Влияние параметров газа набегающего потока на температуру инверсии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
ср - удельная теплоёмкость газа при постоянном давлении, Дж/(кг град);
0 - коэффициент диффузии газовой смеси, м2/с;
(1 - влагосодержание паровоздушной смеси, кг п./кг сух.в.;
Ь - удельная энтальпия, Дж/кг;
)п = р№Уж - массовый поток газовой смеси на проницаемой стенке или поверхности испарения, кг/(м2с);
,5В = -рБ- - диффузионный поток компонента газовой смеси, кг/(м2с);
Эу /
К - массовая концентрация компонента газовой смеси;

к =—и'и' - кинетическая энергия турбулентности, м2/с2;
М - молекулярный вес смеси, кг/кмоль;
Р - давление, Па;
1 ЭТ - - И
q = -А

Я = 8314,41 - универсальная газовая постоянная, ДжДкмоль К); г - удельная теплота парообразования, Дж/кг;
Т - температура, К;
1 - температура, °С;
Ти = и - степень турбулентности; ио
и,у - скорость потока вдоль и поперёк пластины, соответственно, м/с;
X - объёмная концентрация компонента газовой смеси;
х,у - координата вдоль и поперёк пластины, соответственно, м;
Ь — —~—г
Роио
ный по коэффициенту трения в стандартных условиях (без вдува);

Рис. 9. Соотношение теплового и диффузионного чисел Стантона в зависимости от числа Льюиса при испарении этанола.
Точки: светлые - ламинарный режим; темные - турбулентный режим.
Результаты численного моделирования В.В. Терехова [68].
В работах В.Е. Накорякова и Н.И. Григорьевой [21, 20, 50, 51] подчёркивается существенное влияние числа Льюиса на процессы переноса тепла и вещества при плёночной абсорбции паров жидкими растворами. Показано, что равновесные значения температуры и концентрации на межфазной поверхности определяются двумя критериями: абсорбционным аналогом фазового превращения и числом Льюиса. При этом толщина плёнки, растущая из-за непрерывного поступления в раствор абсорбируемого вещества, также является функцией числа Ье.
Теоретический анализ теплообмена в передней критической точке, омываемой диссоциированным воздухом, выполненный Фей и Ридделлом [19], показал, что влияние числа Льюиса имеет более сложный характер:
где Ь0 - удельная энтальпия диссоциации воздуха внешнего потока, Ь5 - удельная энтальпия смеси в точке торможения. Как видно из рис. 10, результаты численного моделирования [19] достаточно хорошо аппроксимируют-