Condensacion

Condensacion.-

Mecanismo de condensación: Tanto la condensación de un vapor para formar un líquido, como la vaporización de un líquido para producir un vapor, implican cambios de fase de un fluido con valores de coeficiente de trasferencia de calor bastantes elevados. La condensación se verifica cuando un vapor saturado, como el vapor de agua, entra en contacto con un sólido cuya temperatura superficial es inferior a la temperatura de saturación, formándose un líquido como el agua.

un vapor se condensa sobre una superficie, con un tubo vertical u horizontal u otras superficies se forma una película de condensado en la superficie y fluye sobre ella sobre la acción de la gravedad esto se llama condensación tipo película.

puede existir otro tipo de condensación, llamada condensaciones en gotas, cuando se forma gotas pequeñas sobre la superficie. Durante esta condensación, hay grandes áreas del tubo liquido se quedan expuestas directamente al vapor. El coeficiente promedio puede ser hasta de 110000 W/(m^2 k) de 5 a 10 veces mayor que los coeficientes para condensación de tipo película, que suelen ser mucho mayor que d los de convección forzada y son del orden de varios miles de W/(m^2 k) o mayores.

Coeficiente de condensación y tipo película para superficies verticales:

La condensación de tipo película sobre una pared o tubo vertical puede analizarse suponiendo un flujo laminar de la película condensada hacia debajo de la pared. El espesor de la película es 0 y la parte superior de la pared o tubo aumenta a medida q fluye hacia abajo debido a la condensación. Nusselt con su puso en la transferencia de calor condensado T_sat K, a través de la película liquida para llegar a la pared T_w K, se verifica por conducción. Igualando esta transferencia de calor por conducción con la que se produce con la condensación del vapor, puede obtenerse una expresión para el coeficiente promedio de transferencia de calor en la totalidad de la superficie

Se usa el coeficiente de trasferencia de calor local h_x en x para que un balance de calor de

h_x (dx*1)(T_sat-T_w )=k_l (dx*1)(T_sat-T_w)/δ

h_x=[(ρ_l (ρ_l-ρ_v )gh_fg 〖k_l〗^3)/(4μ_l x(T_sat-T_w))]^(1/4)

Coeficiente de condensación en película fuera de cilindros horizontales: El análisis tipo Nusselt puede ampliarse al caso práctico de la condensación fuera de un tubo horizontal. Para un solo tubo, la película comienza con un espesor cero en la parte alta del tubo e incrementa su espesor conforme fluye alrededor hasta el fondo, donde gotea saliendo del tubo.

N_NU=hD/k_l =0,725[(ρ_l (ρ_l-ρ_v )gh_fg D^3)/(Nμ_l k_L ∆T)]^(1⁄4)

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