И.В. Деревич, А.Ю. Фокина
Здесь
Sh
0
= 2 + 0
,
87Re
1
/
3
Sc
1
/
3
— критерий Шервуда сферической
капли без учета испарения;
m
=
{︀
r
( )
−
r
(
,
)
}︀
/
r
(
,
)
— число Сполдинга для массоотдачи [7].
Уравнение движения капли.
Уравнение динамики капли и урав-
нение, описывающее изменение координаты капли , имеют вид
=
1
2
r
3
(Re )
| − |
(
−
) +
,
=
.
(29)
Здесь
3
=
p
2
/
4
— площадь миделева сечения капли; — ускорение
силы тяжести;
(Re )
— коэффициент аэродинамического сопротив-
ления — эмпирическая функция [2],
(Re ) =
⎧⎨ ⎩
24
Re
(︀
1 + 0
,
1Re
0
,
75
)︀
при
Re
<
10
3
,
0
,
45
при
Re
>
10
3
.
Поделив уравнение (29) на массу капли, получим уравнение для
скорости, в которое входит время динамической релаксации капли:
=
−
t
+
,
где
t
— время динамической релаксации капли,
t
=
3
2
r
r
| − |
.
Эта величина определяет время подстраивания капли к скорости несу-
щего потока.
Уравнение для температуры капли.
Энтальпия капли меняется
в результате теплообмена капли с окружающим газом и вследствие
уноса энтальпии пара при испарении. Уравнение баланса энтальпии
капли имеет вид
[
( )] =
a
(
−
) + ( )
.
(30)
Здесь
( )
,
( )
— энтальпии насыщенных пара и жидкости
при температуре капли;
a
— коэффициент теплоотдачи,
a
=
l
Nu
,
где
l
— коэффициент молекулярной теплопроводности газовой фазы;
Nu (Re
,
Pr )
— критерий Нуссельта, зависящий от числа Рейнольд-
са обтекания капли и критерия Прандтля газа
Pr =
l
/
h
( —
изобарическая теплоемкость газовой фазы).
Разность энтальпий насыщенных состояний пара и жидкости рав-
на энтальпии испарения
D
( ) = ( )
−
( )
>
0
. Из урав-
10
