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      有關換熱的幾個詞語概述
      來源:中國熱交換器服務 發布日期:2017-12-10 訪問次數:

             飽和蒸汽與過熱蒸汽

             當液體在有限的密閉空間中蒸發時,液體分子通過液面進入上面空間,成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運動之中,它們相互碰撞,并和容器壁以及液面發生碰撞,在和液面碰撞時,有的分子則被液體分子所吸引,而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發時,進入空間的分子數目多于返回液體中分子的數目,隨著蒸發的繼續進行,空間蒸汽分子的密度不斷增大,因而返回液體中的分子數目也增多。

             當單位時間內進入空間的分子數目與返回液體中的分子數目相等時,則蒸發與凝結處于動平衡狀態,這時雖然蒸發和凝結仍在進行,但空間中蒸汽分子的密度不再增大,此時的狀態稱為飽和狀態。在飽和狀態下的液體稱為飽和液體,其對應的蒸汽是飽和蒸汽,但最初只是濕飽和蒸汽,待蒸汽中的水分完全蒸發后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和再到干飽和的過程溫度是不增加的,干飽和之后繼續加熱則溫度會上升,成為 過熱蒸汽 。

             在同一壓力下,對飽和蒸汽再加熱,則蒸汽溫度開始上升,超過飽和溫度,這時的蒸汽就叫過熱蒸汽。過熱蒸汽的溫度與飽和蒸汽的溫度之差叫蒸汽的過熱度.過熱度越大,則表示蒸汽所儲存的熱能越多,對外做功的能力越強。 壓力相同時,過熱蒸汽比容大于飽和蒸汽比容,過熱蒸汽焓值大于飽和蒸汽焓值。

             飽和蒸汽是在一個大氣壓下,溫度為100度的蒸汽,溫度不能再升高;過熱蒸汽是在幾個或幾十個大氣壓下,溫度可以生的較高的蒸汽。


             比容

             單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質的比熱容,簡稱比熱

             蒸氣的比熱容是2.1*103焦/千克·攝氏度。假設該蒸氣為理想氣體,溫度為T,氣體分壓為p根據理想氣體公式,有:pV=nRT=m/M*RT,其中M為其摩爾質量,則比容v=1/ρ=V/m=RT/pM

             汽化熱是一個物質的物理性質。 其定義為:在標準大氣壓(101.325 kPa)下,使一摩爾物質在其沸點蒸發所需要的熱量。常用單位為千焦/摩爾(或稱千焦耳/摩爾),千焦/千克亦有使用。其他仍在使用的單位包括 Btu/lb(英制單位,Btu為British Thermal Unit,lb為磅)。 水的汽化熱為40.8千焦/摩爾,相當于2260千焦/千克。一般地:使水在其沸點蒸發所需要的熱量五倍于把等量水從一攝氏度加熱到一百攝氏度所需要的熱量。


             焓值

             焓值就是能量。 過熱蒸汽就是飽和蒸汽繼續加熱,蒸汽壓力不變,溫度升高所形成的蒸汽。飽和蒸汽壓力和溫度是對應的,一定壓力對應一定的溫度。過熱蒸汽焓值就是過熱蒸汽所含的能量。

             例如:某過熱蒸汽的焓值為3353kj/kg,說明該蒸汽具有較高的做功能力, 能將更多的熱能轉化為機械能。


             湍流與雷諾數

             湍流(turbulent motion)是流體的一種流動狀態。當流速很小時,流體分層流動,互不混合,稱為層流,也稱為穩流或片流;逐漸增加流速,流體的流線開始出現波浪狀的擺動,擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加,此種流況稱為過渡流;當流速增加到很大時,流線不再清楚可辨,流場中有許多小漩渦,層流被破壞,相鄰流層間不但有滑動,還有混合。這時的流體作不規則運動,有垂直于流管軸線方向的分速度產生,這種運動稱為湍流,又稱為亂流、擾流或紊流。

             雷諾數(Reynolds number)一種可用來表征流體流動情況的無量綱數。Re=ρvd/μ,其中v、ρ、μ分別為流體的流速、密度與黏性系數,d為一特征長度。例如流體流過圓形管道,則d為管道的當量直徑。利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流,也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力。

             板式換熱器板片結垢厚度為1 mm時,傳熱系數降低約10%。圍護結構兩側空氣溫差為1度(K,℃),1s內通過1平方米面積傳遞的熱量。

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