Глава 5.1 Аналитические исследования конвективного тепло- и массообмена
Аналитические исследования конвективного тепло- и массообмена между каплей воды и потоком перегретого пара были основаны на рассмотрении "пленочной" модели теплообмена [I] с учетом оттока пара с поверхности капли. Для данной модели безразмерный коэффициент теплообмена скорость капли; d - диаметр капли; - коэффициент кинематической вязкости пара; а - коэффициент температуропроводности пара; г - скрытая теплота испарения; с - теплоемкость пара; Тм - температура капли.
В корреляционной зависимости(I)теплофизические параметры пара определяются при среднеарифметической температуре паровой пленки.
Экспериментальными исследованиями, проведенными при атмосферном давлении пара, установлено, что при А = 0,43 данная зависимость описывает процесс теплообмена в интервалах 5<Re<300 и 3 <Ки <40 с погрешностью менее ±7%. Известная формула Ренка-Маршалла при высоких температурах пара завышает до 30% значения коэффициента теплообмена между каплей и потоком воздуха. Таким образом, зависимость (I) может быть рекомендована для расчетов теплообмена капель с потоком перегретого водяного пара.Коэффициенты теплообмена при испарении капель в потоках воздуха и перегретого пара различаются между собой, при высоких, температурах они выше для перегретого пара, поскольку коэффициент теплопроводности пара больше зависит от температуры.
Экспериментальные исследования обезвоживания единичной капли раствора в потоке перегретого водяного пара при атмосферном давлении позволили определить особенности этого процесса, отличия его от обезвоживания капли в потоке воздуха. Исследования проводились на стенде [2] с каплями диаметром 1-3 мм, обдуваемыми со скоростью 1-4 м/с потоком перегретого пара при температуре 400 - 700