Распределение температуры в объеме сферической капли в процессе нестационарного испарения

Abstract

Проведено чисельне моделювання процесу випаровування краплі води у сухому повітрі та в перегрітій парі з урахуванням і без урахування конвективного переносу тепла в дисперсній рідинній фазі. Встановлено, що при випаровуванні краплин у повітрі термічний опір всередині краплини можна вважати дуже малим, у порівнянні з термічним опором неперервної газової фази, тоді як при випаровуванні в середовищі перегрітої пари внутрішній перенос тепла відіграє вирішальну роль в процесах нагрівання чи охолодження крапель.

Проведено численное моделирование процесса испарения капли воды в сухом воздухе и в перегретом паре с учетом и без учета конвективного переноса тепла в дисперсной жидкой фазе. Установлено, что при испарении капель в воздухе термическое сопротивление внутри капли можно считать пренебрежимо малым по сравнению термическим сопротивлением непрерывной газовой фазы, тогда как при испарении капли в среде перегретого пара внутренний теплоперенос играет определяющую роль в процессах нагрева или охлаждения капель.

Numerical simulation of water droplet evaporation in dry air and superheated vapor has been carried out both with and without regard to conductive heat transfer in dispersed liquid phase. It is found that for the case of droplet evaporation in air the transfer resistance can be assumed to be negligible as compared to that of the continuous phase, whereas when evaporating droplet in superheated vapor medium the internal heat transfer plays major role in droplet heating or cooling processes.