Heat transfer of evaporating droplet flow in low pressure systems

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Abstract

Convective heat transfer of laminar droplet flow is analyzed for a low pressure system, where latent heat of evaporation and ratio of liquid density to vapor density is high (for example, water at l atm). The droplet size is considered to be approximately constant but the vapor velocity is considered increasing along the tube. The heat transfer effect of droplets in the vapor stream is treated as distributed heat sink. Results are presented in non-dimensional form for circular tubes, with constant wall heat flux or constant wall temperature boundary conditions. Distinct heat transfer behavior of droplet flow is revealed.

Abstract

On analyse le tiansfert convectif de chaleur d'un écouleraent laminaire de gouttelettes, dans le cas d'un système à basse pression pour lequel la chaleur latente d'évaporation et le rapport entre les densités respectives du liquide et de la vapeur sont élevés (exemple: eau sous une pression de I atm.). On considère que les dimensions des gouttelettes sont approximativement constantes, mais que la vitesse de la vapeur augmente le long du tube. Les gouttelettes sont considérées comme des puits de chaleurs répartis dans l'écoulement de la vapeur. On présente les résultats sous une forme dimensionnelle dans le cas des tubes cylindriques avec pour conditions-limites, soit un flux de chaleur aux parois constant, soit une température de paroi constante. Ces calculs réèelent un comportement spécifique au transfert de chaleur dans le cas d'un écoulement de gouttelettes.

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