Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Теплофизика двухфазных сред»

Московский государственный технический университет 
имени Н. Э. Баумана 
Д.Н. Морской, В.В. Школа 
Методические указания 
к выполнению лабораторных работ по курсу 
«Теплофизика двухфазных сред» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 

УДК 536.24 
ББК 22.317я7 
        М80 
 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/219/book742.html 
 
Факультет «Энергомашиностроение» 
Кафедра «Теплофизика» 
Рекомендовано Учебно-методической комиссией 
Научно-учебного комплекса «Энергомашиностроение» 
МГТУ им. Н.Э. Баумана 
в качестве методических указаний 
 
Рецензент 
канд. техн. наук, доцент Н.А. Лавров 
 
 М80 
   Морской, Д. Н. 
      Методические указания к выполнению лабораторных работ 
по курсу «Теплофизика двухфазных сред» / Д. Н. Морской,  
В. В. Школа. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 
2014. — 36, [4] с. : ил. 
ISBN 978-5-7038-4084-9 
Приведены краткие теоретические сведения, описание экспериментальных установок, порядок проведения лабораторных работ, контрольные вопросы. 
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих курс «Теплофизика двухфазных сред». 
 
 
УДК 536.24 
ББК 22.317я7 
 
 
 
 
 
 
 
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014 
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4084-9                                                МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014 
2 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
В курсе «Теплофизика двухфазных сред» рассматриваются вопросы, связанные со спецификой использования парожидкостных 
сред в технике. Фазовые переходы пар – жидкость (конденсация)  
и жидкость – пар (кипение) среди всех процессов конвективного 
теплообмена отличаются наиболее высокими коэффициентами теплоотдачи. Это означает, что температурные напоры становятся минимальными, и поверхности теплообмена можно считать практически изотермическими. Следовательно, используя рассматриваемые 
процессы, можно обеспечить термостатирование поверхности при 
заданном тепловом потоке, причем это осуществляется на уровне 
физического механизма. 
Экспериментальные методы являются основными при исследовании теплообмена в двухфазных системах. Данные лабораторные работы знакомят студентов с методами экспериментального 
определения эффективной теплопроводности тепловой трубы и 
коэффициентов теплоотдачи при конденсации и кипении. 
Лабораторные работы предназначены для студентов 4–5-го 
курсов, освоивших курсы механики жидкости и газа, теории тепломассообмена. 
3 

1. Работа ТП-08. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ 
ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА 
Цель работы — ознакомление с основами теории пленочной 
конденсации чистого насыщенного пара, освоение методики экспериментального определения коэффициента теплоотдачи при 
конденсации и методики обработки полученных результатов. 
Содержание работы. 
1. Экспериментальное определение среднего коэффициента 
теплоотдачи при пленочной конденсации чистого насыщенного 
неподвижного пара на вертикальной трубе при ламинарном движении пленки конденсата. 
2. Обработка полученных результатов и сравнение их с известными теоретическими зависимостями. 
3. Оценка погрешностей результатов эксперимента. 
1.1. Краткие теоретические сведения 
Конденсация пара на твердой поверхности происходит в том 
случае, когда пар соприкасается с поверхностью, температура которой ниже температуры насыщения пара. 
Различают два вида конденсации: пленочную и капельную. 
Пленочная конденсация происходит, когда жидкость смачивает 
поверхность и на этой поверхности образуется устойчивая сплошная пленка конденсата. Капельная конденсация наблюдается на 
несмачиваемой поверхности, причем конденсат образует на поверхности отдельные капли и значительная ее часть не покрыта 
жидкой фазой. 
Вид конденсации влияет на коэффициент теплоотдачи. При 
пленочной конденсации он значительно меньше, чем при капельной, вследствие того, что сплошная пленка конденсата создает 
большое термическое сопротивление передаче теплоты от поверхности пленки к охлаждаемой поверхности. В технике наиболее часто встречается пленочная конденсация. 
4