Конвективная конденсация пара и испарение обдуваемого газом слоя жидкости в стесненных условиях

Цель: экспериментальное исследование конвекции и испарения в горизонтальном слое жидкости под действием потока газа и конвективной конденсации чистого пара внутри труб малого диаметра. С использованием современных экспериментальных методов, включая бесконтактные оптические методы (шлирен-метод с отражением, PIV-метод), получена новая важная информация о структуре конвективных течений в испаряющемся слое жидкости под действием потока газа и ее влиянии на интенсивность межфазного тепломассообмена. Впервые установлено наличие локального максимума на зависимости удельного массового потока пара с поверхности слоя жидкости от толщины слоя жидкости при наличии потока газа. Впервые доказано существование вихревой структуры течения в испаряющемся слое жидкости, при которой межфазная поверхность движется навстречу потоку газа, что подтверждают имеющиеся теоретические модели. Исследована интенсивность конденсации при малых удельных расходах пара для кольцевого режима течения в трубах малого диаметра, и установлено, что зависимость коэффициента теплоотдачи от угла наклона трубы к горизонту имеет выраженный максимум в диапазоне углов от 15° до 35°. Предложен эффективный способ удержания жидкости с низким поверхностным натяжением в ограниченной области испарения с использованием микроканавки в качестве противосмачивающего барьера.