Теоретические и экспериментальные исследования теплопередачи и кипения в выпарных аппаратах со стекающей плёнкой

Статья. Опубликована в журнале «Інтегровані технології та енергозбереження». – 2012. – №
3. – С. 84–
96. Для изучения течения и испарения жидкости в конфузоре проведена серия экспериментов и создана математическая модель процесса. Эксперименты проведены на конфузорах, выполненных из стальных листов с различными углами раскрытия, для разных расходов жидкости и разных температурных напоров. Для моделирования процесса, в уравнениях движения и теплообмена, записанных в биконических координатах, сделаны оценки членов в уравнениях, что позволило упростить их и проинтегрировать. В результате получены распределения температуры и скорости в пленке. Дифференциальное уравнение для распределения толщины пленки вдоль конфузора получено из условия баланса жидкости и условия Стефана на границе. Влияние волнообразования на испарение учитывалось с помощью корректирующего множителя Зозули. Сравнение с экспериментом показали, что влияние волн на испарение существенно только до угла раскрытия 50°, а для больших углов им можно пренебречь. Получены расчетные выражения среднего по поверхности конфузора числа Нуссельта и длины пути испарения от параметров задачи, расчет по которым дает хорошее согласие с экспериментом.