当前课程知识点:燃烧理论 > 第十章 液滴的蒸发与燃烧 > 10.2 液滴蒸发的简单模型 > 气液界面能量平衡
好 刚才我们通过气相的能量方程
获得了温度随着半径的一个
变化规律
那我们就可能怎么样
用表面的这样一个能量方程
我们来获得它的质量的
流率的这样一个质量数据
那么好
我们现在来看一看
我们怎么来建立表面的
能量方程
那么表面的
我们想一想
我们刚才说了
导热导进来的热量
等于什么
等于我这一部分液体
我就全部用于蒸发的
这一部分质量
用于液体变成气体
好 我们来看一看
它的液体变成气体
它所获得的能量是
应该是多少
也就是说
实际上就是非常简单
就是m'hfg
也就是我们的气化潜热
或者简单的就是我们用什么
用这种物质
比如说油
油的什么
蒸汽态或者气态的焓
减去它的液相的焓
一减就是它的气化潜热
乘上它的质量
应该等于
等于Qcond
也就是说我通过什么
导热进来的热量
好 这两个建立起来
那我们主要什么
hfg应该是可以查表查的到的
这样一种物质知道了就行
好 我们关键是把Qcond知道
而Qcond怎么样
就是导热量
导热量我们因为温度分布
刚才已经知道了
那我们就要去求它
表面r等于rs的条件下
它温度分布
温度的
或者梯度
我们把它求出来
就可以获得了
那我们知道dT/dr
在rs的前提下
我们就根据刚才那个温度分布
就可以获得这么一个
很简单的一个参数值
好 我们把这样一个
整个导热量再乘上它的表面积 对吧
那么我们就获得了什么
等于m'hfg
好 m'
就可以获得了
那么整个的推导过程
实际上应该是比较容易
大家希望能够(理解)逻辑
就是怎么样从前面的温度分布
我们怎么获得了
是通过气相的这么一个
能量方程获得
有了温度分布
我们能获得什么
我rs
或者液相表面的温度梯度
我们温度梯度乘上什么
乘上它的表面积
应该等于什么
就等于m'hfg
那我们这样的m'就可以求出来了
所以是非常容易的一个
那我希望大家能够把整个的过程
仔细自己好好推导一下
我这里边不详细推导了
那么大家也对比一下可以
那这个式子的话
m'等于多少
等于4πkgrs
下面除以Cpg
后面那个log里边的话
上面是什么
Cpg(T∞-Tboil)
这相当于一个什么
有大的一个温度的梯度
温度的差
温度差实际上就是
驱动力
hfg
实际上驱动力是要驱动什么
驱动它表面的蒸发
那么加上1就是
很有趣
大家可以一起回忆一下
第三章的式子
第三章的式子前面实际上
应该差不多
就4πrs应该差不多
kg的话
实际上这里
那边有个ρDa对不对
kg除以Cpg
实际上如果怎么样
如果我们假设
刘易斯数等于1
这两个实际上是相等的
大家再一起回忆一下
想一想
我们再log里边的话
那边的是什么
是由于浓度差引起的这种驱动力
所以你看 那边1-YA,∞
这边是T∞-Tboil
这两个大家仔细想一想
可以看一下
实际上一个是什么
一看就是两个差不多
一个是温度驱动的
一个是浓度差驱动的
那么我们再进一步定义什么
定义一个B
定义B是什么
就等于Cpg(T∞-Tboil)
除以hfg
那么式子就很清楚了
那我们就变简化了怎么样
式子看上去什么
我们m'的式子
就跟我们原来那个
蒸发那个式子就很接近了
实际上前面如果我们假设刘易斯数等于1话
这两个式子完全一样
这是里面的B怎么样
是不一样了
B的话
我们把它叫Spalding数
或者我们叫它传递数
质量的传递数
那么这个数的话
为什么叫Spalding数
是著名的
就是原来帝国理工的
一位非常著名的教授
叫Spalding
他主要是做蒸发的
他首先推出了这么一个数字
我们叫它Spalding数
但是实际上它在不同的情况底下
B的定义不一样
我们后面看燃烧的话
又有一个新的定义
所以非常有趣
我们现在就是通过传热
我们知道了Spalding数
根据刚才的式子
我们已经有了B的概念
希望大家能够跟第三章的
进行比较
我们定义了不同的B
第三章的B的话
是由于浓度梯度引起的一个B
这边的话
由于温度梯度
或者是传热带来的B
但是它的式子就可以完全一样了
-1.1 我们为什么要学习燃烧理论
-1.2 什么是燃烧:定义与现象
-1.3 燃烧科学发展简史
-1.4 燃烧科学的研究方法
-1.5 课程的结构
-2.1 概述
--概述
-2.2 状态参数复习
--状态参数复习
-2.3 热力学第一定律
--热力学第一定律
-2.4 反应物和生成物的混合物
--燃烧焓与热值
--例题
-2.5 绝热燃烧温度
--定压绝热燃烧温度
--定容绝热燃烧温度
-2.6 化学平衡
--第二定律的讨论
--吉布斯函数
--复杂系统(选修)
-2.7 燃烧的平衡产物
--全平衡(选修)
--水煤气反应的平衡
--压力影响
-2.8 应用
--例题
--烟气再循环
-2.9 小结
--小结
-第二章 燃烧与热化学--第二章作业
-3.1 传质概述
-3.2 传质理论基础
-3.3 传质应用实例
-3.4 小结
-第三章 传质引论--第三章作业
-4.1 概述
--概述
-4.2 总包反应与基元反应
-4.3 基元反应速率
--其他基元反应
-4.4 多步反应机理的反应速率
--净生成率
--稳态近似
--单分子反应机理
--部分平衡
-4.5 简化机理(选修)
--简化机理(选修)
-4.6 催化和非均相反应(选修)
-4.7 小结
--小结
-第四章 化学动力学--第四章作业
-5.1 概述
--概述
-5.2 H2-O2系统
--H2-O2系统
-5.3 一氧化碳的氧化
--一氧化碳的氧化
-5.4 高链烷烃的氧化
--三步机理
--八步机理
-5.5 甲烷燃烧
--复杂机理和起源
--甲烷燃烧动力学
--高温反应途径分析
--低温反应途径分析
-5.6 氮氧化物
--氮氧化物的危害
-5.7 小结
--小结
-第五章 一些重要的化学机理--第五章作业
-6.1 概述
--6.1 概述
-6.2 定压-定质量反应器
-6.3 定容-定质量反应器
-6.4 全混流反应器
-6.5 柱塞流反应器
-6.6 燃烧系统建模中的应用及小结
-第六章 反应系统化学与热分析的耦合--第六章作业
-7.1 概述和总质量守恒
-7.2 组分质量守恒
-7.3 多组分扩散(选修)
-7.4 动量守恒方程(选修)
-7.5 能量守恒方程-质量通量表达形式
-7.6 守恒标量的概念-混合物分数定义
-第七章 反应流的简化守恒方程--第七章作业
-8.1 概述及物理描述
-8.2 层流火焰分析
-8.3 影响火焰速度和火焰厚度的因素
-8.4 熄火、可燃性和点火
-8.5 火焰稳定及小结
-第八章 层流预混火焰--第八章作业
-9.1 概述
--概述
-9.2 无反应的恒定密度层流射流
--物理描述
--求解
--两个例子
-9.3 射流火焰的物理描述
-9.4 简化理论描述
--概述
--守恒标量
--状态关系式
-9.5 不同几何形状燃烧器的火焰长度
--两个例子
-9.6 碳烟的形成和分解
--碳烟的形成和分解
-9.7 对冲火焰(选修)
--对冲火焰(选修)
-9.8 小结
--小结
-第九章 层流非预混火焰--第九章作业
-10.1 概述
--概述
-10.2 液滴蒸发的简单模型
--基本假设
--气相分析
--气液界面能量平衡
--液滴寿命
-10.3 液滴燃烧的简化模型
--假设
--温度分布
--液滴表面能量守恒
--火焰面处能量守恒
--例题
--扩展到对流条件
-10.4 一维蒸发控制燃烧
--物理模型和假设
--总守恒方程
--例题
-10.5 小结
--小结
-第十章 液滴的蒸发与燃烧--第十章作业
-11.1 概述及燃煤锅炉
-11.2 非均相反应
-11.3 单颗粒碳的燃烧-单膜模型
-11.4 单颗粒碳的燃烧-双膜模型
-11.5 颗粒燃烧速度
-11.6 煤的热解及燃烧
-第十一章 固体燃烧--第十一章作业
-12.1 概述
--概述
-12.2 湍流现象与描述
--湍流的现象与描述
-12.3 湍流尺度
--湍流尺度
-12.4 湍流模型
-12.5 湍流预混火焰
--湍流火焰速度
--层流火焰折皱模式
--火焰稳定
-12.6 湍流非预混火焰
--射流火焰
--火焰长度
-12.7 湍流燃烧小结
--湍流燃烧小结
-课程总结
--课程总结