Filmsieden eines Zweistoffgemisches

Zusammenfassung Die Betrachtung von Siedevorgängen in Mehrstoffgemischen wird durch das Auftreten von Diffusionsströmen in der flüssigen Phase erschwert. Diese Diffusionsvorgänge müssen jedoch berücksichtigt werden, da sie im wesentlichen die Zusammensetzung des Gemisches an der Phasengrenze zwischen Dampf und Flüssigkeit bestimmen, und damit die Verdampfungstemperatur kontrollieren. Für den Fall des Filmsiedens eines Zweistoffgemisches werden die diesen Vorgang beschreibenden Gleichungen gelöst, und anhand eines Beispiels der Einfluß der Diffusionsvorgänge auf die Temperatur an der Phasengrenze gezeigt sowie Auswirkungen auf die Wärmeübertragung diskutiert.

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Binary, laminar film boiling

Film boiling of a binary, liquid mixture has been analyzed. The analysis is based on the conservation laws and other physical principles. It is shown that diffusion processes in the liquid phase control largely the interface temperature. This, in turn, determines the vapor concentration and influences the physical properties of the vapor, thus having a markedly impact on the heat transfer rates.

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Formelzeichen C_P Parameter definiert in Gl. 16 - C_g Parameter definiert in Gl. 14 - C_p Spezifische Wärme - D Diffusionszahl - f Dimensionslose Stromfunktion in der Dampfphase - F Dimensionslose Stromfunktion in der flüssigen Phase - g Erdbeschleunigung - h_fg Verdampfungswärme - k Wärmeleitfähigkeit - n_g; n_f Ähnlichkeitsvariable - m_g; m_f Massenstromdichten des Gemisches - m_1g; m_1f Massenstromdichten der Komponente 1 - Pr Prandtlzahl - q Wärmestromdichte - Sc Schmidtzahl - T Temperatur - T_s Temperatur an der Phasengrenze - T_w Wandtemperatur - T Temperatur der Flüssigkeit in weiterer Entfernung von der Wand - u; v Geschwindigkeiten - w₁; w₂ Massenanteil der Komponenten 1 und 2 in der flüssigen Phase - ¯w₁; ¯w₂ Massenanteil der Komponenten 1 und 2 in der Gasphase - x, y Koordinaten - Dampffilmdicke - Viskosität - Kinematische Viskosität - Dichte - _g Dichte des Dampfes - _w Dampfdichte an der Wand - Flüssigkeitsdichte in weiter Entfernung von der Wand - Temperaturfunktion - Konzentrationsfunktion - _g; _f Stromfunktionen Indizes w Wand - s Phasengrenze - In weiter Entfernung von der Wand - 1 Methanol - 2 Wasser Herrn Professor Dr.-Ing. H. Glaser, Stuttgart, zum 70. Geburtstag gewidmet.Diese Arbeit wurde durch das Rechenzentrum der Uni-versity of California, Santa Barbara unterstützt.