1、第七章Boiling and Condensation凝结与沸腾换热第五章我们分析了无相变的对流换热，包括强制对流换热和自然对流换热下面我们即将遇到的是有相变的对流换热，也称之为 相变换热 ，目前涉及的是 凝结 换热和 沸腾 换热两种。相变换热的 特点 ：由于有潜热释放和相变过程的复杂性，比单相对流换热更复杂，因此，目前，工程上也只能助于经验公式和实验关联式。6-1 凝结换热凝结换热实例 锅炉中的水冷壁 寒冷冬天窗户上的冰花 许多其他的工业应用过程凝结换热的 关键点 凝结可能以不同的形式发生，膜状凝结和珠状凝结 冷凝物相当于增加了热量进一步传递的热阻 层流和湍流膜状凝结换热的实验关联式凝结换热
2、中的重要参数 蒸汽的饱和温度与壁面温度之差（ ts - tw） 汽化潜热 r 特征尺度 其他标准的热物理性质，如动力粘度、导热系数、比热容等 影响膜状凝结换热的因素 会分析竖壁和横管的换热过程，及 Nusselt膜状凝结理论一、概述：膜状凝结沿整个壁面形成一层薄膜，并且在重力的作用下流动。这层液膜把蒸汽与壁面分开，因此，蒸汽的凝结只能在液膜表面发生，凝结放出的汽化潜热必须通过液膜，因此，液膜厚度直接影响了热量传递，即 热阻增加。g1、冷凝条件： 壁面温度低于相应压力下的饱和温度当蒸汽在与低于相应压力下饱和温度的冷壁面接触时，在冷壁面上就会发生凝结现象。2、分类： 膜层相变热阻膜状凝结热阻当凝结
3、液体不能很好的浸润壁面时，则在壁面上形成许多小液珠，此时壁面的部分表面与蒸汽直接接触，因此，换热速率远大于膜状凝结（可能大几倍，甚至一个数量级）g珠状凝结产生两种不同形式的凝结原因在于 凝结液体与壁面润滑情况不同 。在干净末被污染的表面通常是膜状凝结；当涂有润滑油或高度磨光的壁面，往往产生珠状凝结。润湿角 ： 膜状凝结珠状凝结水：煤油：水银：虽然珠状凝结换热远大于膜状凝结，但可惜的是，珠状凝结很难保持，因此，大多数工程中遇到的凝结换热大多属于膜状凝结，因此，教材中只简单介绍了珠状凝结。1916年， Nusselt提出的简单膜状凝结换热分析是近代膜状凝结理论和传热分析的基础。自 1916年以来，
4、各种修正或发展都是针对 Nusselt分析的限制性假设而进行了，并形成了各种实用的计算方法。所以，我们首先得了解 Nusselt对纯净饱和蒸汽膜状凝结换热的分析。6-2 膜状凝结分析解及实验关联式竖直冷壁面遇到高温蒸汽就会形成液膜，液膜受重力作用向下流动，这种流动也有层流和紊流之分。当液膜形成时，厚度较小，随流动方向厚度增大；流速也由小增大，流动由层流变为紊流。一、层流假定 ： 1） 常物性的纯蒸气且静止； 2） 液膜的惯性力忽略； 3） 气液界面上无温差，即液膜温度等于饱和温度； 4） 膜内温度线性分布，即热量转移只有导热； 5） 忽略蒸汽密度； 6） 液膜表面平整无波动Nusselt 在以上假定条件下，运用边界层微分方程组，导出了液膜层流动的微分方程组：方法：在液膜层内取一微元体，写出连续性方程、动量方程、能量方程1、层流换热系数表达式gt(y)u(y)Thermal boundary layersVelocity boundary layers微元控制体边界层微分方程组：x下脚标 表示液相
