УЧЕТ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА НА ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТЕНКЕ
Аннотация
В настоящей работе исследуется задача конденсации пара на плоскую вертикальную поверхность в случае произвольной зависимости коэффициента динамической вязкости от температуры по достаточно общему закону. При постоянном значении этого коэффициента и других неизменных характеристиках конденсирующейся жидкости (коэффициент теплопроводности, плотность) данная задача, в постоянном гравитационном поле, была рассмотрена Нуссельтом. Результаты, полученные Нуссельтом, легли в основу (при определенных доработках) расчетной практики теплообменной аппаратуры химической технологии при наличии конденсации пара какого-либо теплоносителя. Образование пленки конденсата происходит вследствие теплопереноса внутри пленки, конденсации пара на внешней границе пленки и течения жидкости. В статье проведено обобщение теории Нуссельта для коэффициента теплоотдачи при отмеченных условиях, и, как результат, получены удобные расчетные формулы для коэффициента теплоотдачи, необходимые для описания работы тепломассообменной аппаратуры. Предложены приближённые соотношения для расчета коэффициента динамической вязкости, полезные для расчета пленочного течения на плоской поверхности. Проведено сравнение с ранее используемыми соотношениями, приближенным образом учитывающими зависимость коэффициента динамической вязкости от температуры. Когда в технических приложениях хотят определить среднее значение для двух параметров, которые затем используются для расчета некоторой характеристики процесса, то традиционно берут среднее арифметическое этих параметров. В статье показано, что, упрощая зависимость для эффективного коэффициента динамической вязкости, более точные результаты будут при разделении интервала (для текущей пленки) в отношении три к одному считая от стенки. Представленные в работе аналитические зависимости можно использовать для практических расчетов теплообменной аппаратуры.
Литература
Kasatkin A.G. Basic processes and apparatuses of chemical technology. M.: OOO TID “Alyand”. 2004. 753 p. (in Russian).
Frolov V.F. Lectures on the course processes and apparatuses of chemical technology. SPb.: Khimizdat. 2003. 608 p. (in Russian).
Loginov V.S., Ozerova I.P. Assessment of non-stationary heat transfer in film condensation of steam on a vertical wall. Izv. Tomsk. Politekhn. Un-ta. 2003. V. 306. N 6.
P. 67-69 (in Russian).
Ganin P.G., Markova A.V., Moshinskiy A.I., Rubtsova L.N., Sorokin V.V. Calculation of parameters of heat transfer through the wall in the presence of condensing vapor. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 8. P. 81-87 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20186108.5672.
Zakharov M.K. Hydrodynamics, heat and mass transfer in moving films withpassing or oncoming gas flow. Vestn. MITHT im. M.V. Lomonosova. 2010. V. 5. N 1. P. 13-16 (in Russian).
Suslov V.A. Heat and mass transfer. SPb.: GOU VPO SPbGTURP. 2008. 120 p. (in Russian).
Bryukhanov O.N., Shevchenko S.N. Heat and mass transfer. M.: Infra-M. 2012. 464 p. (in Russian).
Labuntsov D.A. On the effect of dependence of physical parameters of condensate on temperature on the heat transfer in film condensation of steam. Teploenergetika. 1957. N 2. P. 49-51 (in Russian).
Pavlov K.F., Romankov P.G., Noskov A.A. Examples and tasks on the course of processes and apparatuses of chemical technology. M.: OOO «RusMediaKonsalt». 2016. 610 p. (in Russian).
Romankov P.G., Frolov V.F., Flisyuk O.M. Methods for calculating processes and apparatuses in chemical technology. SPb.: Khimizdat. 2009. 544 p. (in Russian).
Moshinskiy A.I. Dimension theory in problems of chemical technology. Lambert Academic Publishing RU. 2017. 94 p. (in Russian).
Introduction to mathematical modeling of chemical-technological and biotechnological processes. Ed. by A.I. Moshinskiy. SPb.: Izd-vo SPHFA. 2018. 176 p. (in Russian).
Bellman R. Perturbation Techniques in Mathematics, Engineering and Physics. Dover Publications. 2003. 128 p.
Pikulin V.P., Pohozhaev S.I. Practical course on equations in mathematical physics. M.: MCNMO. 2004. 208 p. (in Russian).
Ivanov E.V., Mazur L.S., Markova A.V., Rubtsova L.N. Fundamentals of applied hydraulics and heat transfer. SPb.: Iz-vo SPHFA. 2010. 68 p. (in Russian).
Lebedev N.N. Special functions and their applications. SPb.: Izdatel'stvo: "Lan'". 2010. 368 p. (in Russian).
Prudnikov A.P., Brychkov Yu. A., Marichev O.I. Integrals and Series. M.: FIZMATLIT. 2003. 688 p. (in Russian).
Frenkel' Ya.I. Kinetic theory of liquids. L.: Nauka. 1975. 592 p. (in Russian).
Evdokimov I.N., Eliseev N.Yu. Molecular mechanisms of fluid and gas viscosity. Part 1. Basic concepts. M.: RGU Nefti i Gaza im. G.U. Gubkina. 2005. 59 p. (in Russian).
Shkoropad D.E., Novikov O.P. Centrifuges and separators for the chemical industry. M.: Khimiya. 1987. 256 p. (in Russian).
