Интенсификация теплообмена при конденсации водяного пара путем инжекции гидрофобизирующих добавок и получение эмпирических зависимостей для расчета теплоотдачи на горизонтальных трубах

• Автор: Омарбеков, Тириболсын Омарбекулы
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ТЕПЛООБМЕНУ ПРИ КАПЕЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Механизм процесса капельной конденсации

1.2. Факторы, влияющие на интенсивность теплоотдачи

при капельной конденсации

1.3. Система уравнений, описывающая процесс теплоотдачи

при капельной конденсации

1.4. Методы стабильного поддержания капельной конденсации Влияние физикохимических свойств гидрофобизатора

на интенсивность теплоотдачи

1.5. Физикохимические свойства октадециламина.

1.6. Выводы. Постановка задачи исследования
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Установка с одиночной трубкой и с пучком горизонтальных труб .
2.2. Выбор методики дозирования октадециламина в экспериментальную установку.
2.3. Методика измерений и проведения эксперимента
2.4. Методика обработки опытных данных
2.5. Оценка погрешности эксперимента.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНДШСАЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА, СОДЕРЖАЩЕГО ДОБАВКИ ОКТАДЕЦИЛАМИНА НА ОДИНОЧНОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ТРУБЕ
3.1. Исследования влияния концентрации октадециламина на теплообмен при конденсации водяного пара на горизонтальной трубе .
3.2. Обобщение опытных данных по средней теплоотдаче
3.2.1. Теплоотдача при конденсации практически неподвижного пара
3.2.2. Теплоотдача при конденсации движущегося пара .
3.3. Выводы .
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНДЕНСАЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА,
СОДЕРЖАЩЕГО ДОБАВКИ ОКТАДЕЦИЛАМИНА НА ПУЧКЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ТРУБ
4.1. Исследования теплообмена при конденсации водяного пара, содержащего оптимальную концентрацию октадециламина на пучке горизонтальных труб
4.2. Влияние скорости пара и натекающего конденсата на теплообмен по глубине пучка
4.3. Обобщение опытных данных по средней теплоотдаче
4.3.1. Теплоотдача при капельной конденсации практически неподвижного пара
4.3.2. Теплоотдача при капельной конденсации движущегося пара
4.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


В работе эксперименты проводились при малых температурных напорах ~ 0, °С и возможно, что при этих значениях дТи тонкая пленка жидкости могла и не образоваться. В работе [ II ] опыты проводились на горизонтальной медной пластине, обработанной бензилмеркаптаном при низких давлениях водяного пара и температурных напорах (0,2-3,2) К. Одновременно производилась киносъемка через микроскоп с увеличением до 0 раз. В эксперименте решался вопрос о роли неоднородности поверхности в процессе образования первичных капель жидкой фазы. Исходя из анализа опытных данных,авторы сделали следующие выводы: I) капли образуются на фиксированных точках поверхности конденсации; 2) число центров конденсации зависит от температурного напора; 3) тепловой поток увеличивался с ростом числа центров конденсации; 4) между каплями не существует пленки конденсата. В [] исследовалась теплоотдача при капельной конденсации этиленгликоля. В качестве гидрофобизаторов использовалась олеиновая кислота. Опыты проводились при температурных напорах (2,6-) К, давление изменялось от до 0 мм рт. Значение коэффициента теплоотдачи увеличилось всего на 1,8 раза по сравнению с пленочной конденсацией. Авторы производили кинематографическое исследование механизма капельной конденсации. Киносъемка производилась со скоростью кадров в секунду, при увеличении примерно раз. При анализе кинопленок авторы сделали выводы о том, что образование капель происходит на фиксированных центрах конденсации. Плотность центров конденсации составляет 6 1/см2. Следует отметить, что использованные в работах [,] оптическая система и метод исследования не позволяют обнаружить существование тонкой пленки конденсата. Единственными до настоящего времени исследованиями, в которых дан физически обоснованный механизм капельной конденсации, являются работы [6,7]. В них описывается механизм образования первичных капель конденсата. Первичные капли могут образоваться как при разрывах динамически неустойчивой несмачивающей пленки жидкости, имеющих фЛ'уктуационный характер, так и на фиксированных центрах конденсации, которыми служат физико-химические неоднородности поверхности. В работах проведен систематический анализ тонких пленок жидкости. На основе электромагнитной и молекулярной теории получены численные оценки "расклинивающего" давления тонкой пленки жидкости, образованной на гидрофобизированной поверхности. Рассмотрены условия образования тонких несмачивающих пленок при капельной конденсации. Показано, что существует некоторое предельное переохлаждение дТпл , необходимое для образования пленки критической толщины на поверхности. ТПЛ = ии / (1. В ; Л ТПА конденсация происходит на всей охлаждаемой поверхности. В заключение авторы пришли к выводу, что образование капель на фиксированных центрах конденсации не противоречит возможности существования тонких несмачивающих пленок конденсата. Существующее в литературе противопоставление гипотез "нестабильной пленки" и фиксированных центров конденсации механизма капельной конденсации не взаимоисключаемы, а относятся к различным предельным случаям. Известно, что исследования теплообмена при капельной конденсации берут свое начало с публикации работы I ]. Хотя с тех пор экспериментальных и теоретических исследований по капельной конденсации появилось достаточно много, но результаты этих работ дают большие разбросы значений коэффициентов теплоотдачи со стороны пара. Это подтверждает, что процесс капельной конденсации является сложным и противоречивым.