Фактори, влияещи върху скоростта на изпарение на вода, платформа съдържание

Определяне на изпаряване. Целта на работата. Значение на работната Описанието на работата структура.

механизъм изпаряване на молекулярно ниво. Фактори, влияещи върху скоростта на изпарение.

2.1 Ефект на скоростта на изпарение на температурата на водата.

2.1.1 Неравномерното топла вода.

2.1.2 конвекция. Ламинарни и турбулентни условия. номер Rayleigh. Зависимост режим тип течност смесване с скорост на трансфер на енергия.

2.1.3 температура и неговото влияние върху температурата на водата. Rayleigh брой във въздуха и вида на режим въздух смесване.

2.2 Ефект на влажност.

2.2.1 Съобщение влажност на повърхността на водата от влажността на въздуха "в безкрайността".

2.2.2 влажност съобщение до водната повърхност със скорост на изпаряване.

2.2.3 Съобщение влажност на повърхността на вода при скорост на изтичане на водната пара от повърхността.

2.2.4 влажност Съобщение близо до повърхността с повърхностни геометрии.

Изпаряването - преходът от течно вещество газообразно състояние, получен от абсорбцията на топлина.

Целта на тази работа: да се идентифицират факторите, които влияят на скоростта на изпаряване на водата.

1. При изпаряването консумира голямо количество топлина, затова този процес може да се използва за охлаждане.

2. Скоростта на изпаряване значително влияе на влажност, което е от решаващо значение в много процеси.

3. Изследване на механизмите на изпарение ще изгради по-реалистични модели на разпределение на температурата и влажността, т.е.. Д. Ще по-точно да се предскаже различни климатични процеси. За изчисляването на такива модели, използващи съвременни компютърни системи, но за тях да работят правилно имате нужда от детайлно разбиране на всички процеси, които влияят върху формирането на времето.

В тази книга, ще разгледаме факторите, които влияят на скоростта на изпаряване на водата и тяхната зависимост.

На изпаряване се влияе от много фактори, но най-важните от тях са температурата на водата повърхност и влажност на въздуха над повърхността на водата. Всеки един от тези фактори влияе на редица други:

1. Температурата на водата. Той се влияе от температурата на околната среда. трансфер на топлина от въздуха към водата и обратно се осъществява чрез пренос на топлина (прехвърляне директна топлина без разбъркване) и конвекция. Конвекция, от своя страна, може да се проведе в различни режима: ламинарен и турбулентен. Ламинарен - режим, в който течността се движи стационарни дюзи без разбъркване. Турбулентни - режим, в който течността се смесва произволно поради големия температурна разлика.

2. влажност над повърхността на водата. Той се влияе от интензитета на изпарение на вода (по-парата излезе от водата, толкова повече във въздуха), повърхностна площ (по-голяма повърхностна площ, по-парата излиза от водата), вятър или други форми на конвекция на въздуха (колко бързо премахва водна пара от повърхността на водата).

Освен това, тези фактори ще бъдат разгледани по-подробно.

механизъм изпаряване на молекулярно ниво.

Водните молекули, които имат достатъчна кинетична енергия и разположени близо до повърхността, могат да се откъснат от останалата част от водните молекули, т. Е. изпаряване се случва. Ако молекулите са бързи във водата, а не на повърхността, а след това и удари другите молекули извършват над тях работата и губят своята енергия. Бързо водните молекули се отделят от повърхността на водата, с пренос на енергия, така че вътрешната енергия на водата капки, и се охлажда.

Някои молекули на водна пара се движат произволно, обратно в течността. Този процес се нарича кондензация. скорост на кондензация зависи от концентрацията на молекули водна пара.

2.Faktory засягащи скоростта на изпарение.

2.1. Ефект върху скоростта на изпаряване на температурата на водата.

На скоростта на изпаряване се влияе от много фактори, но главният сред тях - температурата на повърхността на водата. Колкото по-висока е температурата, толкова по-голяма средната скорост на молекулите и следователно повече молекули с високи скорости, които могат да летят от повърхността. Водата е една и съща температура през цялата дебелина, за изучаване на температурата на изпарение е важно на повърхността. От друга страна, тази температура се влияе от редица фактори:

1. Температурата в колоната вода. Количеството топлина от колоната с вода на повърхността може да бъде прехвърлен по два начина: чрез конвекция или пренос на топлина. Конвекция започва, когато течността е по-висока температура на дълбочина, в този случай, простираща се на по-висока температура, тя започва да се изкачва нагоре. Водата, необходима за изпаряване разпределение на температурата конвекция се дължи на факта, че повърхността на водата се изпарява става охладител.

2. Температурата на въздуха е обикновено по-висока от температурата на повърхността, тъй като повърхността на водата се изпарява и охлажда. Ето защо, обикновено, доставката на топлинна енергия се извършва от въздуха на повърхността. Ако температурата на въздуха е по-малко, топлинният поток е в обратна посока, при което скоростта на топлина отстраняване зависи от конвекция на въздуха над повърхността на водата.

3. Скоростта на изпаряване се отразява на температурата на водата на повърхността. По-голямата скорост на изпарение, толкова повече енергия се извършва молекула, и по-ниската температура на повърхността. Колкото по-ниска е температурата, толкова по-малко енергия във вода, и по-ниска интензивност на изпаряване.

Виждаме, че всички тези фактори са тясно свързани, ако увеличаване на скоростта на изпарение, температурата на течната повърхност намалява, като по този начин увеличаване на преноса на топлина между повърхността и водния стълб, от друга страна, увеличава топлообмена между водната повърхност и въздуха, но също конвективния поток на водата ,

Разбира се, отчита в пълна степен всички тези фактори може само компютърен модел.

2.1.1 Неравномерното топла вода.

Помислете за по-подробно процеса на пренос на топлина във водата. Почти винаги не идеализирани условия на различни места варира температура на течността: само вода се изпарява от горната част, така охлажда само горната част. Вода за отопление и обикновено се появява неравномерно. Например, слънчеви лъчи проникват във водния стълб и се нагряват по различни начини в зависимост от тяхната яснота вода. Всеки друг източник на по-високи или по-ниски температури също са предава топлина равномерно, например човешка ръка държи съд.

Ако температурата на водата е по-малко от горната част, след това започва да се появят конвекция на: студена вода е по-тежък от гореща и студена вода следователно се спуска и горещи - издига. Въпреки това, тъй като течността не се смесват напълно и се движи неразделна обеми, температурата се разпределя неравномерно. В случай на течност конвекция започва да се движи цели "парчета". Ако в този случай да се поставят на термометъра в някакъв момент на течността, ще покаже температурни промени, и което ще се отрази това движение "парчета" на гореща или студена течност.

2.1.2. Конвекция. Ламинарни и турбулентни условия. номер Rayleigh. Зависимост режим тип течност смесване с скорост на трансфер на енергия.

Както е отбелязано по-горе, конвекция - явление, в която топлообмен се извършва чрез смесване на веществото. С помощта на движения за топла вода от подгрупата на повърхността и се охлажда поради изпаряване на водата, от своя страна, се движи от повърхността до дъното.

Течност, чрез загряване на долната или горната охлаждането може да се разбърква в два режима: ламинарния и бурните.

Ламинарен поток - е потокът, в който течността се движи стационарни дюзи без разбъркване и неочаквани промени бърза скорост. В случай на движение на течността може да се визуализира с помощта на поточни ламинарен поток: въображаеми линии, по които водните частици.

Турбулентен поток - е потокът, в който течността се смесва произволно поради големия температурна разлика. В този случай, не можете да посочите конкретен траектории на частиците.

В случай на турбулентен поток е по-равномерно смесване през течността. Ако в случая на ламинарен смесване премества число "парчета" определена температура, в случай на турбулентен течност има почти същата температура в целия обем.

тип режим (ламинарен или турбулентен) се определя от броя на Rayleigh. Rayleigh брой - безразмерна величина, се счита, с формула

г - земно ускорение; измерен в т / s2.

# 946; - коефициент на термично разширение на течността; Тя се изчислява по формулата

, където # 916; V - промени в обема на тялото, V - първоначалния обем на тялото, # 916; T - изменение на температурата; измерен в K-1. [1]

# 916; T - температурна разлика между повърхността и водния стълб; измерена в К.

L - определяне на линейно измерение на повърхност за пренос на топлина; Тя се измерва в метри на максималната дължина на повърхността на съда, например за около контейнер е с диаметър, за правоъгълна -. Диагонал и др ...

# 957; - кинематичен вискозитет на флуида; числено равни # 957; = 0.000183 / (# 961 (1 + 0,0337t + 0,000221t2)), където Т - температурата и # 961; - плътност на течността; измерена в 10-6 m2 / сек. [2]

# 967; - термичен флуид; се изчислява по формулата където - топлопроводимост, СР - специфична топлина, # 961; - плътност; измерена в м2 / сек. [3] [4]

След като достигне определен брой т.нар критична стойност, конвекционни потоци се срещат в течността. Тази критична стойност е приблизително равна. [5] Когато броят на Rayleigh е по-малко от 7.4 Rakrit, не се наблюдава поток. В диапазона от 7.4-9.9 Rakrit Rakrit възниква един първичен ламинарен поток със същата честота колебания и много малки. В диапазона от 9.9 до 10.97 Rakrit Rakrit възниква друг първичен ламинарен поток с различни честотни трептения но остави малки потоци. До 11.01 Rakrit има и трети ламинарен поток с трета честота. След възникнат 11.01 Rakrit турбулентни потоци. [6]

За вода и контейнер цилиндрична 2.2 см височина и радиусът на 12,5 cm при стайна температура (20) по-долу показва данните за изчисляване на Rayleigh се изчисления:

# 946; = 0.00015 К-1 [7]

конвекция на въздуха

На конвекция засяга въздух vlavzhnost. Тъй като. Водна пара с плътност по-ниска от плътността на въздуха, влажен въздух е по-лек от сух и започва да се увеличава. Така, колкото по-висока скоростта на изпаряване, висока влажност, по-интензивен конвекция.

2.2. Ефект на влажност.

Както вече беше посочено, чрез увеличаване на влажност над повърхността на водата, кондензацията на м увеличава намалява. Проценти Е. изпаряване. Ето защо ние се опитваме да разберем какво влияе на количеството на въздуха, влажност на въздуха, за това първо състояние на ток определяне на влажността.

Абсолютна и относителна влажност.

Абсолютна влажност на въздуха - е масата на водната пара, съдържаща се в кубичен метър въздух. Поради малките количества обикновено измерено в г / m3. Относителната влажност на въздуха - съотношението на текущата абсолютна влажност на максималната възможна абсолютна влажност при дадена температура. Колкото по-висока температурата, толкова по-възможно най-абсолютна влажност.

2.2.1. Съобщение влажност на повърхността на водата с влажност "в безкрайността".

Ер "в безкрайността" се отнася до капан на такова разстояние от повърхността на течността, че неговото съдържание на влага не зависи от наличието на тази повърхност въздуха. Влажност "в безкрайността" със сигурност ще се отрази на влажност на въздуха на повърхността. Парата от повърхността на вода измества пара, която е във въздуха и по този начин се стремят да се увеличи влажността "в безкрайността". Колкото по-влажност безкрайност, толкова по-трудно да измести чифт на повишаващите се намира в безкрайността "двойки, и по-малко интензивно изпарение.

2.2.2 влажност съобщение до водната повърхност със скорост на изпаряване.

При висока влажност, по същество, изпаряване се извършва при същата скорост, но кондензацията се провежда бързо и следователно може да се счита, че изпаряването се извършва бавно. Кондензацията - процес изпаряване е обратното, т.е. прехода от газообразните до течно състояние.

2.2.3 Съобщение влажност на повърхността на вода при скорост на изтичане на водната пара от повърхността.

Водната пара, ако съдържанието на влага се различава от влажността на безкрайност се преместват от повърхността на водата с помощта на два процеса: дифузия и конвекция.

Diffusion - процес на изравняване на концентрации в определено количество на проникване от молекули на едно вещество в друга. Това зависи от скоростта на молекулите, тоест, от температурата на околната среда. Разпространението на газове е доста бързо.

Конвекция - явление за пренос на топлина чрез смесване вещества. Веществото се смесва поради температурна разлика, която може да бъде причинена чрез изпаряване. Конвекция, в сравнение с разпространението е бавен.

Можете също така да се отбележи, че вятърът, духаше пара от повърхността, се отразява на скоростта на изпарение е по-силен в сравнение с предишните два фактора.

2.2.4 влажност Съобщение близо до повърхността с повърхностни геометрии.

Ако площта на повърхността, с която има малко изпарение - чифт веднага разпръснати в околната среда, ако по-голямата част не е правилно, тъй като те заемат голяма площ на пространството. . Според формула J Dalton за скоростта на изпарение, който съдържа зависимостта от него на повърхността: P = AS (Ff) / H където S - съд повърхност, F - ограничаване на еластичността при дадената температура, е - парното налягане на околната среда, Н - налягане и - фактор в зависимост от естеството на течността. [12] Също така, стойността на формата на съда. Например, ако равна повърхност на съда се удължава, а другият - кръг, дифузията ще съд пара бързо от Продълговатата следователно изпаряване от това ще бъде по-бързо.

За да обобщим, в скоростта на изпаряване се влияе главно от два фактора: повърхностната температура и влажност на въздуха над повърхността, но тези два фактора влияят много други. Диаграмата показва обща връзката между самите тези фактори.

В нашата работа, ние сме изучава факторите, които влияят на скоростта на изпаряване на водата. Резултатът установено, че скоростта на изпаряване засяга главно от температурата на повърхността вода и влажност на въздуха над съд, но също така се влияе от повърхностната площ, конвекция, дифузия, влажност "в безкрайността".