
【化】 film type condensation
film; membrane; theca; velamen; velum
【化】 membrane
【医】 coat; envelope; film; lemma; membranae membranae; membranae membrane
panniculus; theca; thecae; tunic; tunica; velamen; velamenta
velamentum
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
condensation
【化】 condensate; condensation
【医】 condensation
膜式冷凝(Filmwise Condensation)是冷凝过程的一种主要形式,指当蒸汽与低于其饱和温度的冷壁面接触时,冷凝液在壁面上形成一层连续、完整的液膜,并沿着壁面在重力或剪切力作用下向下流动的现象。以下是其详细解释:
核心特征与形成机制
当饱和蒸汽接触到温度低于其饱和温度的固体壁面时,蒸汽会在壁面上释放潜热并凝结成液体。在膜式冷凝中,凝结液不会形成离散的液滴,而是润湿整个壁面,形成一层覆盖整个冷凝表面的连续液膜。这层液膜成为后续蒸汽凝结的主要热阻,因为热量必须通过液膜传导才能到达冷壁面。液膜的厚度和流动状态(层流或湍流)对冷凝传热系数有决定性影响。
传热特点与影响因素
膜式冷凝的传热速率主要受液膜导热热阻控制。液膜越薄,热阻越小,传热系数越高。影响液膜厚度和流动状态的因素包括:
应用与重要性
膜式冷凝是工业冷凝器(如电厂凝汽器、制冷系统冷凝器、化工精馏塔顶冷凝器等)中最常见的冷凝形态。设计冷凝设备时,准确预测膜状冷凝的传热系数至关重要,这直接关系到设备的尺寸、效率和成本。努塞尔特(Nusselt)经典理论为垂直壁面和水平单管外的层流膜状冷凝传热提供了基础解析解。
汉英对照关键术语:
权威参考来源:
膜式冷凝(又称膜状冷凝)是一种发生在冷凝设备中的相变传热过程,其核心特征是通过在固体表面形成连续液膜来实现热量传递。以下从定义、特点、传热机理及对比分析等方面进行解释:
膜式冷凝是指当蒸汽与低于其饱和温度的壁面接触时,冷凝液在壁面上形成连续液膜,热量通过液膜传导至冷却壁面的过程。常见于湿法蒸发器、浓缩机等设备中,兼具冷凝与除水功能(如通过离子交换膜分离杂质)。
对比项 | 膜式冷凝 | 滴状冷凝 |
---|---|---|
液膜形态 | 连续液膜覆盖壁面 | 离散液珠随机分布 |
传热效率 | 较低(液膜为热阻) | 较高(蒸汽直接接触壁面) |
稳定性 | 操作稳定,工业应用广泛 | 需特殊表面处理,难以维持 |
适用性 | 适用于多数常规冷凝场景 | 实验性应用为主 |
主要用于化工、水处理(如离子交换膜分离技术)、制冷系统等需稳定冷凝及热量回收的场景。例如,膜式蒸发器通过液膜强化传热,降低工作压力以节约能耗。
膜式冷凝以液膜为传热介质,虽效率不及滴状冷凝,但凭借稳定性和设备成本优势,成为工业主流选择。实际应用中需根据介质特性(如是否含不凝气)优化设计。
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