Г.Н. Товарных
4
Уравнение состояния пара имеет вид
п
п
6 п 7
п
п
1
V
p k k
T dV
V
,
где
п п0
;
p p p
6
пг 0 п0 п0
;
k R
p
пг
R
—
газовая постоянная;
п
п п0
;
п
—
плотность пара;
7
тт 0
;
k Т
3
п
п
;
V V R
п
V
—
объем области пара.
Текущую массу пара определим из условия
1
1
п
ж
п
2
3 п
0
2
,
Fo
Г
T T
d
k
r d r k h
z
z
d
где
2
п0 ж0
;
k
0
—
теплопроводность;
3
исп п0
0 ж0 ж0
;
k L
c
исп
L
—
теплота испарения;
0
с
—
теплоемкость;
п
п
п
;
h h R h
—
вы-
сота области пара.
Изменение высоты слоя чистой жидкости в результате плавления
шуги найдем из условия Стефана:
2
1
ж
ш
2
5 вн
ш
4
0
Г
2
1 2
,
Fo
T
d h
k
r d r k T
h k
z
d
где
5
из
ж0 из
из
;
k
R
—
толщина слоя теплоизоляции;
4
k
пл тв
0 ж0 ж0
пл
;
L
c
L
—
теплота плавления;
тв
—
плотность
твердой фазы;
—
объемная концентрация твердой фазы в шуге;
вн
T
—
температура внешней среды;
ш
h
—
высота области шуги.
Второе слагаемое в левой части этого уравнения представляет
собой поток теплоты, поступающий к шуге через донную и боковую
поверхности, которые имеют с ней непосредственный контакт.
На свободной поверхности зависимость температуры испарения
жидкости от давления имеет вид
2
исп
1 п
2 п
3
,
T А p А p А
где
i
A
—коэффициенты, индивидуальные для каждого криопродукта.
Уравнения для определения температуры стенки имеют вид
ст
ст
ст
п
8 ст
9
5 вн ст
2
;
Fo
T
T
T
k
k
r
k T T k
r r
r
z
2
ст
ст
п
8 ст
9 ст
5 вн ст
2
2
;
Fo
T
T
T
k
k
k T T k
z
r
