题目
[问答题,简答题] 为什么滴状冷凝的对流传热系数比膜状冷凝的大?由于壁面不容易形成滴状冷凝,蒸汽 冷凝多为膜状冷凝。影响膜状冷凝的因素有哪些?
[问答题,简答题] 为什么滴状冷凝的对流传热系数比膜状冷凝的大?由于壁面不容易形成滴状冷凝,蒸汽 冷凝多为膜状冷凝。影响膜状冷凝的因素有哪些?
题目解答
答案
在滴状冷凝过程中,壁面的大部分面积直接暴露在蒸汽中,在这些部位没有液膜阻碍着热流,故滴状冷凝的传热系数可比膜状冷凝高十倍左右。影响膜状冷凝的因素有:(1)冷凝液膜两侧的温度差当液膜呈滞流流动时,若温度差加大,则蒸汽冷凝速率增加,因而液膜层厚度增加,使冷凝传热系数降低。(2)流体物性由膜状冷凝传热系数计算式可知,液膜的密度、粘度及导热系数,蒸汽的冷凝潜热,都影响冷凝传热系数。
解析
步骤 1:滴状冷凝与膜状冷凝的传热机制
滴状冷凝过程中,蒸汽直接在壁面上冷凝成小液滴,这些液滴迅速脱离壁面,使得壁面大部分时间直接暴露在蒸汽中,没有液膜阻碍热流。而膜状冷凝过程中,蒸汽在壁面上冷凝形成一层液膜,这层液膜会阻碍热流的传递。
步骤 2:传热系数的比较
由于滴状冷凝过程中,蒸汽与壁面的直接接触面积大,热流传递效率高,因此滴状冷凝的对流传热系数比膜状冷凝的大。
步骤 3:影响膜状冷凝的因素
影响膜状冷凝的因素包括:(1)冷凝液膜两侧的温度差,温度差加大,蒸汽冷凝速率增加,液膜层厚度增加,使冷凝传热系数降低。(2)流体物性,包括液膜的密度、粘度及导热系数,蒸汽的冷凝潜热,这些都影响冷凝传热系数。
滴状冷凝过程中,蒸汽直接在壁面上冷凝成小液滴,这些液滴迅速脱离壁面,使得壁面大部分时间直接暴露在蒸汽中,没有液膜阻碍热流。而膜状冷凝过程中,蒸汽在壁面上冷凝形成一层液膜,这层液膜会阻碍热流的传递。
步骤 2:传热系数的比较
由于滴状冷凝过程中,蒸汽与壁面的直接接触面积大,热流传递效率高,因此滴状冷凝的对流传热系数比膜状冷凝的大。
步骤 3:影响膜状冷凝的因素
影响膜状冷凝的因素包括:(1)冷凝液膜两侧的温度差,温度差加大,蒸汽冷凝速率增加,液膜层厚度增加,使冷凝传热系数降低。(2)流体物性,包括液膜的密度、粘度及导热系数,蒸汽的冷凝潜热,这些都影响冷凝传热系数。