西北大学化工原理课件 (1)在区域I中AB段，由于温度差较小接近加热表面的 液体稍微过热，所以只有少量的汽化核心产生。这时汽泡少， 汽泡长大速度也较慢，受热面附近液层受到扰动也不大。因 此热量的传递以自然对流为主，对流给热系数随着温度差的 增加而增大，通常将此区域称为自然对流区。 (2)在区域Ⅱ中BC段，随着温度差的加大，汽化核心数 目增加，汽泡长大的速度急速增快，这时对液体产生强烈的搅 拌作用，从而随温度差增加而显著提高。此区域称为核状沸 腾区
西北大学化工原理课件 （1）在区域Ⅰ中AB段,由于温度差较小,接近加热表面的 液体稍微过热,所以只有少量的汽化核心产生。这时汽泡少， 汽泡长大速度也较慢，受热面附近液层受到扰动也不大。因 此热量的传递以自然对流为主，对流给热系数随着温度差的 增加而增大，通常将此区域称为自然对流区。 （2）在区域Ⅱ中BC段，随着温度差的加大，汽化核心数 目增加，汽泡长大的速度急速增快，这时对液体产生强烈的搅 拌作用，从而 随温度差增加而显著提高。此区域称为核状沸 腾区。 α
西北大学化工原理课件 (3)区域Ⅲ中CD段，由于温度差继续增加，使汽泡形成 过快，从而充满加热体的表面，汽泡破裂连成一片，形成蒸 汽薄膜覆盖在加热体的表面，热量在传导到液体之后，必须 经过此薄膜，由于气体的导热系数远小于液体，所以反而急 剧下降。此区被称为膜状沸腾区。 D点以后温度差△t增大，加热面的温度进一步提高，则热 辐射的影响愈来愈显著，α↑。 由核状沸腾转变为膜状沸腾时的温差称为临界温度差△。 对应于此点的热负荷称为临界热负荷9c 工业上的沸腾装置大多维持在核状沸腾状态。(0大，t 小)，，·，应注意温度差△t不大于临界温度差△t,否则一旦 变为膜状沸腾，将导致传热过程恶化，必急剧下降
西北大学化工原理课件 D点以后温度差 增大， 加热面的温度进一步提高，则热 辐射的影响愈来愈显著， 。 α Δt 由核状沸腾转变为膜状沸腾时的温差称为临界温度差 ， 对应于此点的热负荷称为临界热负荷 。 c Δt c q （3）区域Ⅲ中CD段，由于温度差继续增加，使汽泡形成 过快，从而充满加热体的表面，汽泡破裂连成一片，形成蒸 汽薄膜覆盖在加热体的表面，热量在传导到液体之后，必须 经过此薄膜，由于气体的导热系数远小于液体，所以 反而急 剧下降。此区被称为膜状沸腾区。 α 工业上的沸腾装置大多维持在核状沸腾状态。（ 大， 小）， 应注意温度差 不大于临界温度差 ，否则一旦 变为膜状沸腾，将导致传热过程恶化， 急剧下降。 α wt Δt c Δt α ∴
西北大学化工原理课件 3、C佛的计算 必的计算，到目前为止很不完善。 影响沸腾给热过程的因素主要有： (1)氵 液体和蒸汽的性质，主要包括C,U,入，cp,Y, P和P,。一般情况下，必沸随人、P的增加而增大，随、 OX的增加而减小； (2)加热面的影响，加热面清洁且粗糙，液体与表面的 润湿性好，就有利于汽泡的生成，有利于沸腾给热； (3)操作压力的影响，提高操作压力，相当于提高液体 的饱和温度，使液体的C、均降低，有利于汽泡的形成和脱 离，强化了沸腾给热，在相同的△t下，0和q值较高；
西北大学化工原理课件 3、 沸的计算 沸的计算，到目前为止很不完善。 α α 影响沸腾给热过程的因素主要有： （1）液体和蒸汽的性质，主要包括 ， ， ，cp， ， 和 。一般情况下， 随 、 的增加而增大，随 、 的增加而减小； α μ λ γ ρl α 沸 λ ρ μ α ρv （2）加热面的影响，加热面清洁且粗糙，液体与表面的 润湿性好，就有利于汽泡的生成，有利于沸腾给热； （3）操作压力的影响，提高操作压力，相当于提高液体 的饱和温度，使液体的 、 均降低，有利于汽泡的形成和脱 离，强化了沸腾给热，在相同的 下， 和 q值较高； α μ Δt α
西北大学化工原理课件 (4)温度差的影响，从沸腾曲线可知，△影响沸腾给熟的 重要参数。沸腾给热系数实验数据可按下列函数形式进行关联： =A△t2.5B, 或lg=lgA+2.5lg△t+t,lgB =a'+2.5lg△t+b't t,— 蒸汽的饱和温度，一。-，) d和b'一实验参数。 4、沸腾给热过程的强化 (1)粗糙加热表面。 (2)加少量添加剂，改变8
西北大学化工原理课件 4、沸腾给热过程的强化 （1）粗糙加热表面。 （2）加少量添加剂，改变 。 （4）温度差的影响，从沸腾曲线可知， 影响沸腾给热的 重要参数。 Δt st A t B 2.5 α = Δ lgα = lg A+ 2.5lgΔt + ts lg B s = a'+2.5lgΔt + b't ( ) w s t − t 沸腾给热系数实验数据可按下列函数形式进行关联： 或 和 —实验参数。 —蒸汽的饱和温度，—— a' b' ts CD δ