Тепло и массообмен при испарении пара в парогазовую среду. Коэф-т испарения.

Коэффициент испарения представляет собой отношение числа безвозвратно отлетающих молекул пара к числу испущенных жидкостью. Вследствие теплоотдачи и испаре-ния температура жидкости будет понижаться, будет происходить нестационарный процесс испарения. В какой-то момент времени температуры жидкости и парогазовой смеси станут равными. При этом согласно уравнению q_ПОВ = a(t_ПОВ — t_ПГ) теплоотдача прекратит-ся. Однако испарение будет продолжаться, что приве-дет к дальнейшему понижению температуры жидкости. Ее температура станет меньше температуры парогазо-вой смеси. Жидкость начнет получать теплоту от парогазовой смеси. По мере понижения температуры жидкости испарение ее будет замедляться, так как р_П.ПОВ(t_П.ПОВ) и Dр = р_П.ПОВ — p_П0 будут уменьшаться. Теплоотдача же будет увеличиваться. до тех пор, пока при некоторой температуре жидкости не установится динамическое равновесие между подводом теплоты конвективной теплоотдачей и отводом тепла путем испарения и последующей диффузии. Дальнейшее испарение жидкости будет происходить при t_ПОВ — t_М за счет теплоты, получаемой теплоотдачей от парогазовой смеси. Температура t_М является тем пределом, ниже которого нельзя oxлaждaть жидкость.

Температуру t_М называют температурой жидкости при адиабатическом испарении или температурой мокрого термометра.

Теплоотдачей от парогазовой смеси к поверхности жидкости передается теплота q_ПОВ, Дж/(м²×с).

Коэффициенты тепло- и массоотдачи зависят от формы и размеров поверх-ности испарения, характера движения парогазовой смеси

При испарении со свободной поверхности большого объема жидкостикоэффициент теплоотдачи при турбулентном пограничном слое может быть определен по уравнению где K = r/CpDt — критерий фазового перехода (критерий Кутателадзе); здесь Dt = t_ПГ — t_С — температурный напор. Согласно опытным данным коэффициенты тепло- и массоотдачи уменьшаются по мере увеличения содержания пара в смеси.

Для расчета массоотдачи получено уравнение где