Механизм теплопроводности
августа 17, 2010
Предположим, что капля окружена шаровой концентрически расположенной пленкой пара конечной толщины, в которой сосредоточены все температурные и концентрационные неоднородности, свойственные реальному процессу. Подобно диффузионной теории горения и испарения капли жидкого топлива по аналогии предполагается, что через пленку пара на основе механизма теплопроводности передается такое же количество тепла, которое было отдано поверхностью капли при конвективном теплообмене ее окружающей средой.
Учитывая сказанное выше, можно определить размеры паровой оболочки, исходя из так называемого предельного закона Нуссельта, дающего минимальное значение коэффициента теплопроводности сферической капли при молекулярной теплопроводности через газовую сферу. Из уравнения теплопроводности следует, что количество тепла, переданное через шаровую стенку.
Заменяя в выражении значение а критерием Нуссельта, получим выражение для оценки диаметра паровой пленки.
Время критической деформации капли, в данном случае максимально возможное для образования паровой оболочки.
После некоторых преобразований получим
Подставляя значение плотности пара в формулу, получаем следующее выражение для расчета критической скорости распыления стали водой.
Например, для капель максимального диаметра dK = 100 мкм скорость потока воды составит 112 м/с, что соответствует давлению истечения воды 64 ати.
Плотность пара, подсчитанная по формуле, составит 10,5 кгс/см3. Давление паровой оболочки на каплю можно оценить по формуле Клайперона.
Разместить у себя на ресурсе или в ЖЖ:
На любом форуме в своем сообщении: