Смоченную поверхность

переноса энергии, соответствует температуре газа по смоченному термометру, которая однозначно определяет его энтальпию. Поэтому удобно рассмотреть уравнение (1-16) применительно к переходному слою насыщенного газа. С учетом сделанного замечания и гипотезы Фурье оно запишется так:

Подставляя численные значения Ъ и t\, найдем, что, например, для воздуха при t\ — #2=100°С А = 0,4%. В процессах тепло-и массообмена при непосредственном контакте воздуха и воды и атмосферном давлении разность температур на границах пограничного слоя насыщенного воздуха практически не превысит указанной разности, так как температура воды при данном давлении может меняться от 0 до 100 °С, а температура газа по смоченному термометру —в тех же пределах. Поэтому степень нелинейности распределения температуры в слое будет того же порядка. Ввиду ее незначительности можно считать распределение температуры в слое линейным.

Рассмотрим распределение потенциалов переноса в пограничном с жидкостью слое газа. Для этого проследим тепло- и массо-обмен отдельно мелких и крупных капель воды в потоке воздуха, например, при #ж < #м. Температура мелких капель при контакте с воздухом быстро стремится к температуре воздуха по смоченному термометру /м. Прогрев капель происходит через поверхность их пограничного слоя, температуру которо^ они в конечном счете и принимают, т. е. температура #м на этой поверхности существует в течение всего процесса прогрева капель, как бы скоротечен он ни был. При этом, поскольку температура tM отвечает состоянию насыщения газа (#м, dK), то, естественно, она имеет место на границе насыщения, между слоем ненасыщенного и слоем насыщенного газа.

Иногда при расчете процессов тепло- и массообмена, например, в контактных аппаратах кондиционирования воздуха, используют разности t — ^ж, d — (1Ж [26]. Эти разности имеют ту особенность, что они могут менять свой знак в одном и том же процессе тепло-и массообмена. Например, разность d — dm меняет знак при нагреве воды от температуры ниже точки росы начального состояния воздуха до температуры, которая меньше начальной температуры воздуха по смоченному термометру, но больше температуры точки росы. Это осложняет расчет, так как возникает необходимость в разделении реактивного пространства аппарата на отдельные участки и т. д. В то же время разности dM— d и ta — /ж никогда не меняют знака и ими удобно пользоваться в расчетах. Другие разности, dM — dx и t — tM, тоже не меняют знака, но при определении dx необходимо учитывать дополнительные условия (влияние скачка влагосодержания, изменение температуры в пограничном слое жидкости и др.), а температура газа t не определяет его энтальпии. Разделение же и взаимоувязка теплообмена по явной и скрытой теплоте делается обычно при упрощающих предпосылках об отсутствии указанного сложного распределения потенциалов в пограничном слое, что в конечном итоге приводит к эмпирическим формулам и узким диапазонам их применения. Поэтому рекомендуется использование разностей dM — d, t^ — tx.

Тепломассообмен. При теплообмене, осложненном массообменом, энтальпию влажного газа однозначно определяет его температура по смоченному термометру. Для насыщенного газа это есть температура самого газа. Для ненасыщенного газа это есть его температура на границе с насыщенным газом — tw. Действительная температура ненасыщенного газа по смоченному термометру вне границы с насыщенным газом может отличаться от tw за счет энтальпии испаряющейся жидкости при адиабатном процессе. Обычно доля этой энтальпии незначительна и не превышает 1—2 %; при больших отклонениях следует вводить соответствующие поправки.

Естественно считать движущей силой тепломассообмена разность температур жидкости и газа, определяющих их энтальпии, т.е. разность между температурой жидкости t-ж и температурой газа по смоченному термометру tM. В соответствии с принципами термодинамики на границе раздела имеет место равновесное

состояние, к которому стремится каждая из фаз в результате процессов тепло- и массообмена, происходящих в них под действием движущих сил, равных разности равновесных и рабочих потенциалов (температур и концентраций). При непосредственном контакте газа и жидкости такое равновесное состояние устанавливается на границе насыщения (между насыщенным и ненасыщенным газом), имеющей температуру газа по смоченному термометру ta и соответствующее ей влагосодержание газа da. Таким образом, разность ?ж — ^м реально существует как разность температур на внутренней и внешней границах пограничного слоя насыщенного газа и является температурным напором между жидкостью и газом, движущей силой полного теплообмена.

Газообразный агент, окружающий частицы жидкости, имеет определенную температуру по смоченному термометру ta, однозначно определяющую его энтальпию в каждой точке и сечении потока. В течение процесса тепло- и массообмена температура газа по смоченному термометру изменяется от /1м до /2„. Аналогично жидкости количество теплоты, переданной газом, определяется по формуле

приведенная к единице массы сухого газа и разности температур по смоченному термометру (tiu — /IM).

Во входном и выходном сечении аппарата температуру газа по смоченному термометру считаем постоянной и равной соответственно /ц, и ^м. Температуру жидкости во входном и выходном сечении аппарата также считаем постоянной и равной соответственно 1Ж. „ и tx. к. Из этой посылки следует, что все изменение температуры (от температуры жидкости до температуры газа) приходится на пограничный слой. Как уже указывалось в главе 1, пограничный слой пересекают молекулы окружающего газа, которые, образуя локальный поток Осл, соприкасаются с поверхностью жидкости, приобретая энергию, соответствующую температуре жидкости, и переносят ее общему потоку газа. Учитывая, что температура жидкости изменяется в процессе тепло- и массообмена от ?ж. н до /ж. к и что рассматриваем среднюю за весь процесс, т. е. постоянную для данного процесса приведенную теплоемкость газа сг, количество теплоты, переданной в пограничном слое, определим, как для жидкости и газа по формуле

Изменение температуры газа по смоченному термометру в слое насыщенного газа происходит от температуры жидкости ?ж до температуры газа /м на границе с насыщенным газом.

Указание. Помимо общего способа нахождения сил по двум заданным направлениям, силу давления на смоченную поверхность пробки abed можно определить при помощи следующего приема: предполо-

Указание. Помимо общего способа нахождения сил по двум заданным направлениям, силу давления на смоченную поверхность пробки abed можно определить при помощи следующего приема. Предположим, что жидкость находится с противоположной стороны этой поверхности (при таком же уровне //); тогда из условия равновесия заштрихованного объема «фиктивной» жидкости найдем, что сила ее давления на рассматриваемую поверхность

Кузов несущего типа даёт минимальную смоченную поверхность, т. е. меньшее сопротивление на воде; кузов понтонного типа упрощает конструкцию амфибии и допускает использование шасси стандартных автомобилей.

Рекуперативный теплообмен также проходит через смоченную поверхность и поверхность водяных струй, капель и брызг. Однако в насадочных аппаратах возможен и регенеративный теплообмен, т. е. дымовые газы отдают тепло сухой, несмоченной части насадки (при недостаточном орошении), которое затем передается воде при изменении характера орошения. Частично тепло может передаваться и путем теплопроводности.

Рекуперативный теплообмен также происходит через смоченную поверхность и поверхность водяных струй, капель и брызг. Однако в насадочных аппаратах возможен и регенеративный теплообмен, т. е. дымовые газы отдают теплоту сухой, несмоченной части насадки (при недостаточном орошении), которая затем передается воде при изменении характера орошения. Сложность обстановки в слое орошаемой насадки еще больше усиливается при ее засыпке навалом, характеризующейся многочисленными застойными зонами. Да и при кольцевых насадках, уложенных рядами, возможны зоны с ослабленным тепло-и массообменом смоченной поверхности. Поэтому в насадочных контактных аппаратах различают (причем разными авторами они называются и трактуются по-разному) следующие поверхности: а) геометрическая; б) смоченная (или мокрая, хотя в эти понятия иногда вкладывается разный смысл); в) активная (полезная, эффективная) или контакта фаз, состоящая из большей части смоченной поверхности и поверхности струй, капель и брызг. Отношение смоченной поверхности к полной геометрической называют коэффициентом смачиваемости (или смачивания), а отношение активной поверхности или поверхности контакта фаз к полной геометрической — степенью использования поверхности, коэффициентом эффективности, долей активной поверхности.

Величина Sv обозначает смоченную поверхность, приходящуюся на единицу объема. Если обозначить величину (ш) Sv через fs (r), то формула (5-2-51) становится тождественной формуле автора [Л.5-10], которая была получена из модели пористого тела, как системы, состоящей из капилляров. В этом случае /х (г) обозначает дифференциальную кривую распределения пор по радиусу, она является функцией влагосодержания и извилистости.

2. Мокрые, в которых извлечённые из потока газов частички летучей золы осаждаются на мокрую смоченную поверхность.

6 может быть обеспечено при ее двухслойном нанесении, когда проволока проходит через мыльницы с двумя камерами — вначале через жидкую, а затем через сухую смазку, налипающую на смоченную поверхность [358].

т\ сферической формы). Если т\ является телом вращения, то для начальных этапов погружения, аппроксимируя смоченную поверхность тела плоским расширяющимся диском радиуса b(t), из решения уравнения Лапласа для жидкости следует

Число G представляет собой отношение гравитационных сил к диссипативным, действующим на смоченную поверхность стенок бака, возведенное в четвертую степень. Число В есть отношение гравитационных сил к силам поверхностного натяжения.

Подготовка образцов к проведению работ по коррозии металлов. Образцы, предназначенные для коррозионных испытаний. зачищают напильником, иногда наждачной бумагой и после промывки водой обрабатывают в ж1ирорастворителях, например в ацетоне ияи спирте. Иногда вместо этого смоченную поверхность образцов протирают смесью окисей кальция и магния или венской 1известью, а затем тщательно промывают водой под краном. Для обезжиривания образцов удобно пользоваться особым яппя1рятом для экстракции жиров. В него помбШ1ают образцы и выдерживают в течение i—2 ч. За это время жидкий растворитель в аппарате успевает амениться более трех раз.

Медный купорос (2—3 чайные ложки купороса на стакан воды), в результате химического взаимодействия на поверхности детали отлагается слой меди Обработанные поверхности (сталь, чугун) Кисточкой (раствор ядовит!) или натирают смоченную поверхность куском купороса