RU
Математическая модель нестационарного процесса испарения жидких растворов
Номер: 5-6 (347-348), 2015Страницы: 82-86
Раздел: Процессы и аппараты
Автор(ы): Е.Н. Константинов, С.Ю. Ксандопуло, Т.Г. Короткова, А.С. Данильченко
Аннотация:
Разработано математическое описание нестационарного процесса испарения на примере воды, залитой в стеклянный круглый бюкс, который помещен в термостат. Круглый бюкс представлен в виде стеклянной пластины. Поверхность жидкости находится в контакте с воздухом, имеющим постоянную температуру. Снизу жидкость ограничена стеклянной пластиной, через которую также осуществляется теплообмен с воздухом. Приход теплоты включает теплоту, передаваемую за счет конвекции к верхней поверхности воды; теплоту, передаваемую за счет конвекции от воздуха к стеклянной пластине, и теплоту за счет неэквимолярного переноса вещества. Подводимая теплота расходуется на испарение влаги из воды, нагревание стеклянной пластины и нагревание воды. Приведены уравнения для вычисления коэффициента массоотдачи для системы вода–воздух, коэффициентов теплоотдачи: от воздуха к воде, от воздуха к стеклянной пластине и коэффициентов теплоотдачи при свободной конвекции в жидкости. Приведены численные значения коэффициентов, входящих в критериальные уравнения, зависящие от произведения критериев Грасгофа и Прандтля. Записаны уравнения тепловых балансов для определения температур поверхности воды и стеклянной пластины со стороны воздуха и со стороны воды. При расчете коэффициента массоотдачи и коэффициентов теплоотдачи от воздуха к воде и от воздуха к стеклянной пластине характерным геометрическим размером в критериальных уравнениях принято отношение площади поверхности тепломассообмена (поверхности воды) к ее периметру, а при расчете коэффициентов теплоотдачи при свободной конвекции в жидкости – половина толщины (высоты) слоя воды.
Ключевые слова: нестационарное испарение жидких растворов, математическая модель, коэффициент теплоотдачи, тепловой баланс, теплоотдача от воздуха к воде, теплоотдача от воздуха к стеклу, свободная конвекция
EN
Mathematical model of nonstationary process of liquid solutions evaporation
Number: 5-6 (347-348), 2015Pages: 82-86
Section: Processes & Apparatus
Authors(s): E.N. Konstantinov, S.YU. Ksandopulo, T.G. Korotkova, A.S. Danilchenko
Annotation:
Developed mathematical description of the non-stationary process of evaporation by the example of water poured into a glass round weighing bottle, which is placed in an thermostat. Round weighing bottle is presented in the form of glass plate. The liquid surface is in contact with air having a constant temperature. Bottom liquid is bounded by glass plate through which heat exchange is also performed in air. Parish heat comprises heat transferred by convection to the upper surface of the water, heat transmitted by convection from the air to the glass plate and the heat transfer due to nonequimolar substance. Heat input is spent on evaporation of the water; heating the glass plate, and heating water. The equations for calculating the mass-transfer coefficient for the system “water–air” heat transfer coefficients from the air to the water from the air to the glass plate and the heat transfer coefficients in the free convection in the fluid. The numerical values of the coefficients included in the criteria equations, depending on the product of the Grashof and Prandtl criteria. Recorded the heat balance equation to determine the surface temperature of the water and the glass plate from the air and from the water. When calculating the mass-transfer coefficient and the heat transfer coefficients from air to water and from air to glass plate characteristic geometric size criterion equation accepted ratio of surface area heat and mass transfer (water) to its perimeter, and in the calculation of heat transfer coefficients in free convection in the fluid – half the thickness (bed height) of water.
Keywords: unsteady evaporation of liquid solutions, mathematical model, heat transfer coefficient, heat balance, heat transfer from the air to water, heat transfer from air to glass, free convection