Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 27. 5 juli 1930 - Multipelindunstning med luft-ångblandning av H. Elis A. Göth (forts.)
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
406
TEKNISK TIDSKRIFT
21 juni 1930
ningen en viss hastighet. Huru komma därvid
förhållandena att gestalta sig?
Med denna fråga komma vi in på en teori, som på
senare år förts fram, och som hjälpt till att giva en
klarare uppfattning om många hithörande frågor,
nämligen Prandtl’s gränsskiktsteori.
Det har länge varit känt, att man vid ett mediums
strömning kan särskilja två väsentligt olika
ström-ningssätt; dels laminär strömning, i vilket fall
samtliga partiklar röra sig i nära nog parallella banor,
dels turbulent strömning, varvid partiklarna förutom i
strömningsriktningen även hava en hastighet i en från
strömningsriktningen avvikande riktning. Vid varje
\ ärmeutbyte bör man sträva att uppnå turbulens, var
igenom motståndet mot värmeöverföringen minskas.
Enligt Prandtl’s teori bildas vid det turbulent
strömmande mediets beröringsyta med omgivande
väggar ett laminärt strömmande gränsskikt.
Strömningshastigheten i detta skikt är varierande.
Vid väggen är hastigheten = O, och ökar successivt
upp till det turbulenta skiktets hastighet. Det är
framförallt i detta gränsskikt, som man har att söka
motståndet vid värmeövergången. Då strömningen
är laminär, kan värme icke överföras genom
konvektion. utan värmet måstè helt och hållet överföras
genom ledning genom gränsskiktet. Alltefter mediets
värmeledningsförmåga möter härvid ett större eller
mindre motstånd.
Slutsatsen härav blir givetvis, att man bör försöka
i möjligaste mån nedbringa gränsskiktets tjocklek.
Det bästa sättet att uppnå detta torde vara att tillse,
att turbulensen i det strömmande mediet är
tillfredsställande. Framförallt gäller detta vid
värmeöverföring från luft-ångblandningar, där som nyss
påpekades, man annars riskerar att motstånd kominer
att uppstå även därigenom, att ånga måste diffundera
genom ett ångfattigt skikt.
Den undersökning, som vi gjort beträffande dessa
förhållanden, avsåg att visa, dels hur a-värdena för
kondenserande luft-ånga variera med blandningens’
mättningstemperatur, dels även vilken inverkan
blandningens strömningshastighet har.
Då det erbjuder vissa svårigheter att bestämma
själva värmeöverföringskoefficienten a, föredrogo vi
att i stället bestämma
värmegenomgångskoefficien-ten k vid indirekt värmeutbyte mellan kondenserande
luft-ångblandningar och ytterst snabbt cirkulerande
vatten. Ur dessa värden kunna visserligen a-värdena
icke exakt beräknas, men man kan dock bilda sig en
ganska god uppfattning därom.
Som värmeyta begagnades en kopparspiral med
12,7 mm inre diameter och med en yta av c:a 430 cm2.
Vid varje bestämning kyldes luft-ångblandningen
3° à 5°, och bestämningar gjordes för varje 5:te grad
mellan 30° och 75°. För varje temperaturintervall
gjordes bestämningar för tre olika gashastigheter, och
varje värde bestämdes genom tre olika försök. På
basis av de erhållna värdena har fig. 9 upprättats.
Diagrammet visar alltså värdet av
värmegenomgångs-koefficienten k vid indirekt kylning av
luft-ångbland-ningar med tillhjälp av vatten i snabb cirkulation vid
olika gashastigheter och temperaturer.
Som av diagrammet framgår, är det erhållna
resultatet synnerligen glädjande; det är utan någon
svårighet möjligt att uppnå fullt tillfredsställande
värmeöverföring.
Fig. 9.
För att tydligare visa, hur själva a-värdet varierar,
har i diagrammet inlagts en streckad kurva, som visar
det värde på a, som beräknats på basis av de erhållna
värdena på k, och under antagande att vattensidans
a är konstant = o 000, oberoende av temperaturen.
Naturligtvis äro dessa värden icke direkt
tillämp-bara vid utförandet av en indunstningsanläggning, då
dels den vätska, som skall indunstas, icke kan hållas
i så ytterst häftig cirkulation, som vad vid
bestämningarna varit fallet, dels även värmeytans form
ändras, varav omedelbart följer att även
värmeöverföringsförhållandena ändras.
Att man emellertid även därvid når fullt
tillfredsställande resultat, skall jag senare visa.
Sedan vi genom den här berörda undersökningen
fått något så när tillfredsställande kännedom om
värmeöverföringen, återstod oss en fråga, på vilken
ännu mindre stod att finna något svar i litteraturen.
Hur ställa sig förhållandena beträffande
erforderlig yta etc. vid avdunstningsförloppet?
Denna fråga var även av stor vikt att känna till,
och vi beslöto därför att något undersöka
förhållandena. Undersökningarna utfördes med tillhjälp av en
lodrät plan kopparyta, över vilken ett tunt
vätskeskikt rann; ytan och det rinnande skiktet höllos
uppvärmda med tillhjälp av på ytans andra sida
cirkulerande, varmt vatten. Kopparytans dimensioner voro;
längd 1 m, bredd 0,2 m.
Över vätskeskiktets yta kunde luft av olika
temperaturer och mättningsgrader samt med olika
hastigheter bringas att passera. Såväl före som efter
passagen kunde mättningstemperaturen bestämmas,
varjämte även luftmängden kunde mätas.
På avdunstningsförloppet kunna läggas synpunkter
av liknande slag som dem jag nyss framhållit
beträffande kylningen av luft-ångblandningar. Det är
sålunda tydligt, att turbulensen bör vara av
avgörande betydelse. Försöksresultaten bekräftade även,
att så är fallet. Det visade sig nämligen, att
av-dunstningsrummets dimensioner voro av stor
betydelse för uppnående av fullgod mättning hos gasen.
Först när dimensionerna ändrats därhän, att god
turbulens uppnåddes hos den strömmande luften, blev
mättningsgraden tillfredsställande, och utgjorde sedan
vid samtliga bestämningar 98 à 100 %.
De få uppgifter, som stå att erhålla beträffande
avdunstning av vatten med tillhjälp av luft, angiva,
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
