Inżynieria egzamin, WNoZ, Inżynieria procesowa II, egzamin


Opisz warunki brzegowe dla wnikania ciepła 1 i 2 rodzaju?

Z internetu

Warunek początkowy definiuje stan układu w chwili początkowej. Stan musi być znany w każdym punkcie przestrzennym.

Warunki brzegowe opisują zachowanie się funkcji na brzegu obszaru. Wyróżnia się trzy rodzaje warunków brzegowych:

Warunek brzegowy pierwszego rodzaju (Dirichleta) - znany jest rozkład temperatury we wszystkich punktach powierzchni ciała (Ts).

0x01 graphic

Warunki brzegowe drugiego rodzaju (Neumana) - znany jest rozkład gęstości strumieni ciepła q we wszystkich punktach powierzchni ciała, nie znana jest temperatura ścianki Ts, inaczej mówiąc znany jest strumień na powierzchni (prawo fouriera)

0x01 graphic

Z książki (Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego i z zeszytu):

Płyta o dużej powierzchni w stosunku do grubości - ciepło przenika jednokierunkowo wzdłuż osi x.

0x01 graphic

0x01 graphic

Skraplanie warstewkowe - co to i co na nie wpływa?

Skraplanie jest procesem odwrotnym do wrzenia. Prowadzi do zmiany stanu gazowego w ciekły. Występuje podczas zetknięcia pary nasyconej z powierzchnią o temperaturze niższej niż temperatura pary nasyconej. Podczas konwekcji przy skraplaniu występuje nie tylko przemieszczanie cząstek, ale przede wszystkim wytwarza się ich jednokierunkowy ruch ku ścianie, spowodowany skropleniem pary, a więc olbrzymim zmniejszeniem objętości. Skroplona część czynnika pozostaje na ścianie, a na jej miejsce dopływają nowe partie pary.

Kondensacja pary może nastąpić jedynie na powierzchni o temperaturze niższej od temperatury nasycenia pary.

Para kondensuje w dwojaki sposób:

  1. w przypadku, gdy skroplona para wodna zwilża ścianę i wytwarza się spływająca po niej warstewka skroplin, występuje wówczas tzw. kondensacja warstewkowa, zwana także błonkową lub filmową. Tworzy się gdy kondensat dobrze zwilża ściankę lub gdy ilość kondensatu jest duża

Przy zmianie stanu skupienia wyzwalają się duże ilości ciepła (ciepło parowania), które aby wniknąć do ścianki, musi pokonać pewien opór cieplny, którym w przypadku kondensacji warstewkowej (błonkowej) jest opór cieplny warstwy wytworzonych skroplin. Przewodzenie ciepła przez tę warstwę zależy nie tylko do przewodności cieplnej właściwej kondensatu, ale i od grubości tej warstwy.

Współczynnik wnikania ciepła przy kondensacji warstewkowej jest funkcją następujących zmiennych α=ƒ(r,μ,λ,c,ρ,L,Δt,g)

r- ciepło skraplania dla temperatury pary nasyconej J/kg

μ - lepkość dynamiczna skroplin Pa*s

λ-przewodność cieplna właściwa warstewki skroplin W/(m*K)

ρ - gęstość skroplin kg/m3

L-wysokość ściany,m

Δt- różnica temperatur °C

Różnice wartości współczynników wniakania ciepła podczas skraplania pary dla ścian pionowych i poziomych wynikają z różnej grubości warstwy skroplin. Im grubsza warstwa skroplin, tym opór wnikania ciepła jest większy, a tym samym uzyskiwane współczynniki wnikania ciepła są mniejsze.

  1. gdy skropliny nie zwilżają ściany, a tworzą na niej małe kropelki, które szybko po niej spływają, występuje wówczas tzw. kondensacja kropelkowa (perełkowa); przy tej kondensacji między poszczególnymi kropelkami istnieje zawsze wolna powierzchnia umożliwiająca skraplanie się dalszych ilości pary



Wyszukiwarka