9-3.4. Массообмен между поверхностью льда и окружающей средой

Где jи — интенсивность испарения; αр1 — коэффициент массообмена. Формулу (9-3-1) получаем из формулы диффузии Фика, полагая градиент парциального давления пара величиной постоянной, т. е. αр1 = D1/δр, где D1— коэффициент диффузии пара; δр — условная толщина пограничного слоя.

При аналогичных допущениях для интенсивности конденсации jк можно написать:

где αр2 — коэффициент массообмена при конденсации; р'с — давление пара в среде конденсатора.

Если поверхность конденсации Fк значительно больше поверхности сублимации Fк >>Fи, а сопротивление коммуникации ничтожно мало, то можно считать давление пара среды сублиматора рс равным давлению пара среды конденсатора р'с = рс.

Если поток пара полностью конденсируется, то jи = jк = j, тогда

откуда получим:

где k= αр2/αр1 — отношение коэффициентов массообмена при конденсации и испарении.

Если k = 1, αр2=αр1 то давление пара среды равно полусумме давлений насыщенного пара при температурах конденсации и испарения. В этом случае интенсивность испарения равна:

Интенсивность испарения прямо пропорциональна разности давлений насыщенного пара при температурах испарения и конденсации.

Если коэффициенты αр1 и αр2 не равны между собой (к ≠ 1), то интенсивность испарения составляет:

Таким образом, пропорциональность между j и (рм — рк) сохраняется. Эксперименты подтверждают этот вывод.