Grundlagen der Wärmeübertragung beim Verdampfen von Flüssigkeiten

Fritz, W.

doi:10.1002/cite.330351102

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“…The bubble volume as a function of the instantaneous contact angle ( θ ) for different orifice diameters at the constant inlet gas velocity BC (or in terms of different flow rate conditions) is given in Figure . The results were calculated using the empirical correlation of Fritz, which is independent of orifice size. The correlation equation is as follows: d b = 0.0208 θ [(2σ/ g ( ρ l – ρ g )] 0.5 .…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…A number of experimental studies have been carried out to investigate the formation characteristics of a single bubble under various flow conditions, such as using different types of liquid properties and different sizes of orifice diameter . For example, Davidson et al experimentally investigated air bubble formation characteristics through an orifice in high viscosity liquids (0.5–1.04 Pa·s) under two types of flow conditions, i.e., under constant gas flow rates (0–50 mL/s) and constant gas pressure conditions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Effect of orifice size and bond number on bubble formation characteristics: A CFD study

et al. 2015

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The volume of fluid with the continuum surface force (VOF-CSF) model has been used in the present numerical study to investigate bubble formation and shapes in a bubble column. The effects of orifice sizes ranging from 0.5-1.5 mm on the bubble formation stages (i.e., expansion, elongation, and pinch-off), bubble contact angle, departure diameter, time, and shape of bubble are investigated under a constant inlet velocity (0.2 m/s) boundary condition (BC). It is found that the initial formation of a bubble is dependent on the orifice diameter. Consequently, the formation of the bubble's hemispherical shape at the orifice is faster for a smaller orifice diameter than for a larger orifice diameter which forms a bigger bubble. A leading bubble requires a longer time to detach itself from an orifice in comparison to the next bubble (the second bubble), but interestingly the third bubble detaches much faster than the second. This model was also used to investigate the effect of the Bond number (Bo s ). An increase of the Bond number (Bo s ) from 0.047 to 0.16 speeds up the bubble pinch-off, but a further increase in the Bo s (e.g. 0.17-0.47) slows it down. Based on the simulated cases used in this study, the findings demonstrate the capacity and accuracy of the CFD method in predicting bubble formation characteristics. The findings may be useful in the design of spargers for bubble column reactors.

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Section: Resultsmentioning

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Section: Introductionmentioning

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Effect of orifice size and bond number on bubble formation characteristics: A CFD study

et al. 2015

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“…Die fur destilliertes Wasser ermittelten Warmeiibergangskoeffizienten stimmen mit der bekannten Verdampfungskurve[5] gut iiberein. 3 zeigt fur einen Systemdruck von p = 1013 mbar den Warmedurchgangskoeffienten in Abhangigkeit von der Temperaturdifferenz AT.…”

unclassified

Wärmeübertragung bei der Konzentrierung verunreinigter Schwefelsäuren

Wehde¹,

Stichlmair²

1985

Chemie Ingenieur Technik

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“…Einen aufsehluBreichen l~berblick fiber den Stand der Forschnng und fiber ihre wichtigsten Ergebnisse hat W. FRITZ gegeben [2]. Er stellte fest, dab innerhalb der Streuung der Versuchswerte, die vielfach etwa 20~o betrggt, die gemessenen Werte der Wgrmefibergangszahl bei Blasenverdampfung an ebenen Platten und in GefgBen sowie an der AnBenseite yon waagereehten und senkrechten Rohren fibereinstimmen.…”

unclassified

“…F~ITZ [2] hat ffir die Wi~rmefibertragung bei der Verdampfung yon Wasser im Blasenbereieh folgende, hier in dimensionsloser Form wiedergegebene Gleichung anfgestellt : …”

unclassified

Näherungsgleichung zur Berechnung der Wärmeübertragung bei Blasenverdampfung bis in die Nähe des kritischen Druckes

Hausen

1970

Wärme- und Stoffübertragung

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Zusammen[assung. Zur Berechnung der W~rmeiibergangszahl beim Blasensieden yon Wasser hat W. FRITZ im Jahre 1963 eine N~herungsgleichung angegeben. Diese Gleichung kann auch auf das Blasensieden anderer Flfissigkeiten fibertragen werden, wenn man eine Konstante jeweils entsprechend andert. Um iiberdies einen zus~ttzlichen Druckanstieg der W~rmefibergangszahl nit darzustellen, der bei Annhherung an den kritischen Druck erheblich wird, wurde die Gleichung yon FRITZ um einen Ausdruck erweitert, der nur veto reduzierten Druck P/Pk abhangt. Abstract. The heat transfer coefficient of water in the region of nucleate boiling can be calculated approximately by an equation published by FRITZ in 1963. This equation can also be applied to the nucleate boiling of other liquids if one changes a constant in respect to each liquid. Furthermore to represent an additional increase of the heat transfer coefficient with pressure, especially near the critical pressure, the equation of FmTz has been enlarged by an expression depending only on the reduced pressure P/Pk. Dem Wi~rmefibergang bei der Blasenverdampfung wurden seiner grogen technischen Bedentung wegen eine erhebliche Zahl yon Forschungsarbeiten gewidmet. Man strebte dabei nicht nur danaeh, den Vorgang der Blasenverdampfung welter anfzukl~ren, sondern vor allen aueh danaeh, ffir mSgliehst viele verdampfende Flfissigkeiten praktiseh anwendbare Werte der Wiirmetibergangszahl zu erhalten. Das immer wieder hervorgetretene Bemfihen, die gemessenen Werte dureh eine allgemein gfiltige ~hnliehkeitsbeziehung wiederzugeben, hat zu bemerkenswerten Ansgtzen, aber noeh nicht zn einem yell befriedigenden Erfolg geffihrt. Hervorzuheben sind z.B. die Beziehnngen yon ROHS]~-~ow, FO~STE~, GIL~OUR, McNELLu KUTATELADSE und BORIS~A~SKY-M~c~CHEC~KO [1]. Abet jede dieser Beziehungen erweist sieh jeweils nur ffir eine Grnppe yon Flfissigkeiten als brauehbar, w~hrend sic die Wgrmefibergangszahl anderer siedender Flfissigkeiten weniger gut wiedergibt. Einen aufsehluBreichen l~berblick fiber den Stand der Forschnng und fiber ihre wichtigsten Ergebnisse hat W. FRITZ gegeben [2]. Er stellte fest, dab innerhalb der Streuung der Versuchswerte, die vielfach etwa 20~o betrggt, die gemessenen Werte der Wgrmefibergangszahl bei Blasenverdampfung an ebenen Platten und in GefgBen sowie an der AnBenseite yon waagereehten und senkrechten Rohren fibereinstimmen. Solehe Messungen sind in erster Linie mit siedendem Wasser, aber aueh nit vielen anderen vornehm]ieh organisehen Flfissigkeiten, insbesondere mit K~ltemitteln dnrehgeffihrt worden. F~ITZ [2] hat ffir die Wi~rmefibertragung bei der Verdampfung yon Wasser im Blasenbereieh folgende, hier in dimensionsloser Form wiedergegebene Gleichung anfgestellt : =A\~ol t~o/ ' (1) worin A den Wert 1,86 kcal/m2hgrd = 2,163 W/m2grd hat, femer ~ die tteizfl~chenbelastung nnd p den Drnck bedeuten. Dabei ist qo-~ 1 kcal/m2h 1,163 W/m 2 und P0 = 1 kp/cm 2 --~ 0,9807 bar. Diese Formel dfirfte trotz beschr~nkter Genauigkeit nfitzlich sein, weft sic bei m~Bigen Drficken die ziemlich ...

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Grundlagen der Wärmeübertragung beim Verdampfen von Flüssigkeiten

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Effect of orifice size and bond number on bubble formation characteristics: A CFD study

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