
【化】 film type condensation
film; membrane; theca; velamen; velum
【化】 membrane
【醫】 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
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
condensation
【化】 condensate; condensation
【醫】 condensation
膜式冷凝(Filmwise Condensation)是冷凝過程的一種主要形式,指當蒸汽與低于其飽和溫度的冷壁面接觸時,冷凝液在壁面上形成一層連續、完整的液膜,并沿着壁面在重力或剪切力作用下向下流動的現象。以下是其詳細解釋:
核心特征與形成機制
當飽和蒸汽接觸到溫度低于其飽和溫度的固體壁面時,蒸汽會在壁面上釋放潛熱并凝結成液體。在膜式冷凝中,凝結液不會形成離散的液滴,而是潤濕整個壁面,形成一層覆蓋整個冷凝表面的連續液膜。這層液膜成為後續蒸汽凝結的主要熱阻,因為熱量必須通過液膜傳導才能到達冷壁面。液膜的厚度和流動狀态(層流或湍流)對冷凝傳熱系數有決定性影響。
傳熱特點與影響因素
膜式冷凝的傳熱速率主要受液膜導熱熱阻控制。液膜越薄,熱阻越小,傳熱系數越高。影響液膜厚度和流動狀态的因素包括:
應用與重要性
膜式冷凝是工業冷凝器(如電廠凝汽器、制冷系統冷凝器、化工精餾塔頂冷凝器等)中最常見的冷凝形态。設計冷凝設備時,準确預測膜狀冷凝的傳熱系數至關重要,這直接關系到設備的尺寸、效率和成本。努塞爾特(Nusselt)經典理論為垂直壁面和水平單管外的層流膜狀冷凝傳熱提供了基礎解析解。
漢英對照關鍵術語:
權威參考來源:
膜式冷凝(又稱膜狀冷凝)是一種發生在冷凝設備中的相變傳熱過程,其核心特征是通過在固體表面形成連續液膜來實現熱量傳遞。以下從定義、特點、傳熱機理及對比分析等方面進行解釋:
膜式冷凝是指當蒸汽與低于其飽和溫度的壁面接觸時,冷凝液在壁面上形成連續液膜,熱量通過液膜傳導至冷卻壁面的過程。常見于濕法蒸發器、濃縮機等設備中,兼具冷凝與除水功能(如通過離子交換膜分離雜質)。
對比項 | 膜式冷凝 | 滴狀冷凝 |
---|---|---|
液膜形态 | 連續液膜覆蓋壁面 | 離散液珠隨機分布 |
傳熱效率 | 較低(液膜為熱阻) | 較高(蒸汽直接接觸壁面) |
穩定性 | 操作穩定,工業應用廣泛 | 需特殊表面處理,難以維持 |
適用性 | 適用于多數常規冷凝場景 | 實驗性應用為主 |
主要用于化工、水處理(如離子交換膜分離技術)、制冷系統等需穩定冷凝及熱量回收的場景。例如,膜式蒸發器通過液膜強化傳熱,降低工作壓力以節約能耗。
膜式冷凝以液膜為傳熱介質,雖效率不及滴狀冷凝,但憑借穩定性和設備成本優勢,成為工業主流選擇。實際應用中需根據介質特性(如是否含不凝氣)優化設計。
【别人正在浏覽】