2015-09-07
471
В зависимости от фазового состояния флюида различают конвективный теплообмен в однофазной среде и конвективный теплообмен при фазовых превращениях, к которому относят теплообмен при конденсации (переход пара в жидкость) и теплообмен при кипении (переход жидкости в пар).
4.1. Теплоотдача при пленочной конденсации паров
4.1.1. Средний коэффициент теплоотдачи при пленочной конденсации паров на вертикальной поверхности рассчитывают по формуле Нуссельта [2,3]:
, (4.1)
где 
м/с2 – ускорение свободного падения; r – скрытая теплота парообразования, Дж/кг; 
– коэффициент теплопроводности пленки конденсата, Вт/(м·К); 
– динамический коэффициент вязкости конденсата, Па·с; 
– плотность пленки, кг/м3; 
– температура насыщения при данном давлении; 
– температура стенки; H – высота вертикальной поверхности.
Определяющие параметры:
– температура насыщения при данном давлении;
– высота вертикальной пластины или высота трубы.
4.1.2. Средний коэффициент теплоотдачи при пленочной конденсации на наклонной поверхности рассчитывают по формуле [2,3]:
, (4.2)
где 
– коэффициент теплоотдачи, рассчитываемый по формуле (4.1) для вертикальной поверхности; 
– угол между направлением силы тяжести и осью, направленной вдоль поверхности теплообмена.
4.1.3. Средний коэффициент теплоотдачи при пленочной конденсации на горизонтальной трубе при ламинарном течении пленки конденсата рассчитывают по формуле Нуссельта [2,3]:
, (4.3)
где м/с2 – ускорение свободного падения; r – скрытая теплота парообразования, Дж/кг; – коэффициент теплопроводности пленки конденсата, Вт/(м·К); – динамический коэффициент вязкости конденсата, Па·с; – плотность пленки, кг/м3; – температура насыщения при данном давлении; – температура стенки; dтр – наружный диаметр трубы, м.
Формула (4.3) справедлива для ламинарного режима течения пленки, который существует при выполнении условия:
, (4.4)
где 
– сила поверхностного натяжения пленки, Н/м; м/с2 – ускорение свободного падения; – плотность пленки, кг/м3.
Определяющие параметры:
– температура насыщения при данном давлении;
– наружный диаметр трубы.
Формулы для расчета локальных коэффициентов теплоотдачи, теплоотдачи при волновом и турбулентном течении пленки, а также толщины конденсатной пленки приведены в литературе [1-3, 5].
4.2. Теплоотдача при кипении жидкостей
