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• W2002551981 abstract "Numerical solutions to the nonlinear, coupled boundary-layer equations governing laminar condensation heat and mass transfer in the vicinity of the forward stagnation point of a spherical droplet translating in a saturated mixture of three components are presented. The environment surrounding the droplet is composed of a condensable (steam), a noncondensable and nonabsorbable (air), and a third component which is noncondensable but absorbable (a typical fission product in a nuclear reactor containment following a loss of coolant accident). The investigation includes the range: droplet radius (0.005–0.05 cm), ambient thermal condition (75–175°C), initial temperature of droplet (5–170°C) and noncondensable and nonabsorbable component mass fraction in the bulk (0.01–0.5). The third component is taken to be in trace amounts. Asymptotic solutions that provide bounds and checks for the fully numerical solutions have also been included. The study exhibits several interesting features. A novel feature is that, for a given thermal driving force and noncondensable gas concentration in the bulk, the dimensionless heat transfer decreases with increasing ambient saturation temperature. An important conclusion arising out of the work is that, for laminar film condensation on a freely falling droplet, the droplet size, the forced flow field velocity and the ambient thermodynamic conditions prevailing in the environment are all strongly influencing and mutually related factors that control the transfer rates. The present results show good comparison with the existing, limited experimental results. On présente des solutions numériques des équations non linéaires et couplées de couche limite représentant les transferts massique et thermique au voisinage du point d'arrêt amont sur une goutte sphérique en translation dans un mélange saturé de trois composants. Autour de la goutte, l'environnement est composé d'une vapeur condensable (eau) d'un gaz incondensable et non absorbable (air) et d'un troisième composant incondensable mais absorbable (un produit typique de fission dans un réacteur nucléaire par suite d'une perte accidentelle de réfrigérant). L'étude est faite dans les conditions suivantes: rayon de la goutte 0,005–0,05 cm, condition thermique ambiante 75–175°C, température initiale de la goutte 5–170°C et fraction massique du composant incondensable et non absorbable 0,01–0,5. Le troisième composant est sous forme de trace. On considère des solutions asymptotiques qui fournissent des limites et des contrôles pour les solutions numériques complètes. L'étude révèle plusieurs particularités. Un résultat nouveau est que, pour une concentration en gaz incondensable et un écart de température donnés, le transfert thermique adimensionnel décroît lorsque la température ambiante de saturation augmente. Une conclusion importante qui se dégage est que, pour une condensation laminaire en film sur une goutte tombant librement, la taille de la goutte, le champ des vitesses forcées et les conditions thermodynamiques ambiantes sont tous des facteurs mutuellement reliés et déterminants qui contrôlent les flux de transfert. Les résultats présentés se comparent favorablement aux données expérimentales connues. Es werden numerische Lösungen der nichtlinearen gekoppelten Grenzschichtgleichung von Wärme- und Stoffübergang bei laminarer Kondensation in der Nähe des vorderen Staupunktes eines kugeligen Tropfens in einer gesättigten Mischung aus drei Komponenten angegeben. Das den Tropfen umgebende Fluid besteht aus einer kondensierbaren Komponente (Dampf), einer nicht kondensierbaren und nicht adsorbierbaren Komponente (Luft) und einer dritten Komponente, welche nicht kondensierbar, dafür aber absorbierbar ist, (ein typisches Spaltprodukt im Containment eines Kernreaktors nach einem Kühlmittelverlust-Unfall). Die Versuchsbedingungen umfaβten folgende Bereiche: Tropfenradien von 0,005–0,05 cm; Umgebungstemperaturen von 75–175°C; anf ängliche Temperatur des Tropfens von 5–170°C; Massenanteile der nicht kondensierbaren und nicht adsorbierbaren Komponente, bezogen auf die Gesamtmasse, zwischen 0,01 und 0,5. Von der dritten Komponente wird angenommen, daβ sie nur in Spuren vorhanden ist. Asymptotische Lösungen, die Grenzwerte und Kontrollen der vollständigen numerischen Lösung liefern, wurden ebenfalls bestimmt. Die Untersuchung zeigt einige interessante Merkmale. Ein neuer Gesichtspunkt ist der, daβ bei einem gegebenen Temperaturgefälle und einem bestimmten Gasanteil im Gemisch die dimensionslose Wärmeübergangszahl mit zunehmender Sättigungstemperatur der Umgebung kleiner wird. Eine wichtige Schluβfolgerung ist, daβ für laminare Film-Kondensation an einem frei fallenden Tropfen die Tropfengröβe, die Geschwindigkeit und die äuβeren thermodynamischen Bedingungen Faktoren von starkem wechselseitigen Einfluβ auf den Wärmeübergang sind. Die erhaltenen Resultate zeigen gute Übereinstimmung mit den nicht sehr zahlreich vorliegenden experimentellen Ergebnissen. Пpeдcтaвлeны чиcлeнныe pacчйты cиcтeмы нeлинeйныч ypaвнeний пoгpaничнoгo cлoя, oпиcывaющич тeплo- и мaccooбмeн пpи лaминapнoй кoндeнcaции вближи пepeднeй кpитичecкoй тoчки cфepичecкoй кaпли, пepeмeщaющeйcя в нacыщeннoй тpйчкoмпoнeнтнoй cмecи, cocтoящeй иж кoндeнcиpyющeгocя кoмпoнeнтa (пap), нeкoндeнcиpyющeгocя и нeпoглoщaeмoгo кoмпoнeнтa (вoждyч) и нeкoндeнcиpyющeгocя, нo пoглoщaeмoгo кoмпoнeнтa (oбычный пpoдyкт дeлeния в пpoтивoaвapийнoй oбoлoчкe ядepнoгo peaктopa в cлyчae aвapии cиcтeмы oчлaждeния). Paдиyc кaпли cocтaвлял oт 0,005 cм дo 0,05 cм, тeмпepaтypa oкpyжaющeй cpeды — oт 75 дo 175°C, нaчaльнaя тeмпepaтypa кaпли — oт 5 дo 170°C и мaccoвaя дoля нeкoндeнcиpyющeгocя и нeпoглoщaeмoгo кoмпoнeнтa — oт 0,01 дo 0,5. Пpeдпoлaгaeтcя, чтo тpeтий кoмпoнeнт нaчoдитcя в cмecи в нeжнaчитeльнoм кoличecтвe. Пpивeдeны тaкжe acимптoтичecкиe peшeния, oпpeдeляющиe гpaницы пpимeнимocти и cпpaвeдливocть чиcлeнныч peшeний. Bыявлeн pяд интepecныч жaкoнoмepнocтeй, в тoм чиcлe нaйдeнo, чтo пpи жaдaнныч пepeпaдe тeмпepaтypы и кoнцeнтpaции нeкoндeнcиpyющeгocя гaжa в oбъймe бeжpaжмepный пoтoк тeплa yмeньшaeтcя c yвeличeниeм тeмпepaтypы нacыщeния oкpyжaющeй cpeды. B paбoтe cдeлaн вaжный вывoд o тoм, чтo пpи лaминapнoй плйнoчнoй кoндeнcaции нa cвoбoднo пaдaющeй кaплe тaкиe фaктopы, кaк paжмep кaпли, пoлe cкopocтeй вынyждeннoгo тeчeния и тepмoдинaмичecкиe ycлoвия oкpyжaющeй cpeды, жaвиcят дpyг oт дpyгa и oкaжывaют бoльшoe влияниe нa cкopocть пepeнoca. Peжyльтaты pacчйтoв чopoшo coглacyютcя c имeющимиcя в дoвoльнo oгpaничeннoм кoличecтвe экcпepимeнтaльными дaнными." @default.
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