ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Подготовка влажного пара на входе в исследуемую модель из "Двухфазные течения в элементах теплоэнергетического оборудования " Каждый стенд лаборатории имеет индивидуальную (третью) ступень увлажнения пара, предназначенную для создания влажнопаровых потоков заданной степени влажности и дисперсности (монодисперсной или полидисперснон структуры). [c.33] Третья ступень 6 (рис. 2.1) выполнена по единой принципиальной схеме, характерными особенностями которой являются малые скорости движения двухфазной среды применение форсунок с паровым дутьем особой конструкции применение специальной системы направляющих кольцевых каналов, обеспечивающих равномерный подогрев и распределение капель в потоке пара и интенсивное смешение пара н воды. Указанные особенности увлажнителей делают последнюю ступень приготовления рабочего тела достаточно надежной. [c.33] Получение влажного пара в третьих ступенях увлажнения осуществляется преимущественно форсунками эжекторного типа. Конструктивно они сосредоточены в едином компактном блоке — форсуночном узле (включающем до 18 форсунок), установленном в торцевой части увлажнителя. По паровому питанию форсуночный узел разделен на несколько частей с независимой регулируемой подачей пара. Каждая форсунка, установленная в форсуночном узле, имеет индивидуальное регулируемое питание конденсатом. Конструкция отдельной форсунки приведена на рис. 2.7, а. Диаметры газового и водяного каналов обычно составляют 0,4—1,0 мм при этом длина факела равна 0,5—1,2 м при перепаде давлений пара на форсунке, не превышающем 0,2 МПа. В каждой форсунке имеется восемь пульверизаторов независимого действия. Форсунки такого типа с паровым (или воздушным) дутьем ойеспечивают диаметр капель й(и 4-10 5 м и при сравнительно небольших перепадах давлений воды и пара. Форсунки эжекторного типа вырабатывают термодинамически равновесную, устойчивую двухфазную среду высокой степени влажности. [c.33] В третьей ступени увлажнения используются также центробежные форсунки (рис. 2.7,6). Пар подводится несколькими каналами тангенциально в камеру закручивания. Сюда же по каналу направляется конденсат. После перемешивания распыляющаяся капельная среда направляется в сопло и далее в форкамеру стенда. Форсунка обеспечивает -регулировку дисперсности в широких пределах. Форсунки эжекторного и центробежного типов дают некоторый разброс капель п(1 размерам. В ряде случаев необходимо получение капель строго одинакового размера. Практически монодисперсные капли могут быть получены при использовании генераторов цепочек капель, работающих на принципе акустического разрушения ламинарной струи, истекающей из капилляра [36] . Цепочки капель необходимы при изучении движения капель, их соударения, отражения от поверхностей и т. п. Генераторы капель могут являться эталонными устройствами для введения в поток капель строго заданного размера, что полезно и в случае тарировки приборов для измерения дисперсности. Вопросы конструирования и расчета генераторов капель изложены в [100], где показано, что радиус капилляра и радиус капли связаны соотношением г 1,5/ к. Разработанные в МЭИ генераторы цепочек капель позволяют получать капли с размерами от 1 10 до 20-10 м. [c.33] Другой способ получения потоков влажного пара мелкодисперсной структуры состоит в применении специальных поверхностных холодильников-турбули-заторов, устанавливаемых в контурах влажного пара перед исследуемой моделью (рис. 2.3, а). Поверхность охлаждения сформирована из продольно обтекаемых полых пластин с отношением //А=6-ь10 (рис. 2.9, а), внутри которых циркулирует охлаждающая вода. Каждая пластина выполнена двухходовой. За пластинами образуются вихревые аэродинамические следы, начальные участки которых состоят из дискретных вихрей, расположенных в шахматном порядке (дорожки Кармана). [c.37] Следовательно, мелкодисперсная влага в холодильнике-турбулизаторе создается как за счет поверхностного охлаждения, так и в результате вихревой конденсации, механизм которой подробно описан в [61]. Предварительные опыты показали, что с помощью холодильника, пластины которого расположены в шахматном порядке или образуют коридорный пучок, можно получить мелкодисперсную структуру с минимальными диаметрами капель d = 0,l-f-0,15 мкм при степени влажности Уй 2 %. [c.37] Отметим, что холодильник следует располагать в зоне больших скоростей, что предотвращает образование толстых пленок и крупных капель. Вместе с тем необходимо учитывать, что холодильник является турбулизатором, причем структура турбулентности зависит от его основных геометрических параметров. Изменение степени турбулентности достигается изменением шага и толщины пластин и формы задних кромок (скругленная, плоскосрезанная, заостренная и др.). Так, заострением выходных кромок степень турбулентности можно уменьшить в 3 раза. [c.37] Опытные характеристики холодильника (рис. 2.9, б) подтверждают возможность получения мелкодисперсной капельной структуры и варьирования диаметрами капель в пределах к=0,1-т-1 мкм изменением расхода и температуры охлаждающей воды при небольших влажностях. Диапазон размеров капель может быть существенно расширен, если использовать форсуночную (крупнодисперсную) влагу, которая интенсивно дробится в вихревых следах пластин холодильника. В это.м случае в зависимости от параметра s = sjl (s— расстояние между пластинами, рис. 2.9, а) и влажности можно получить различные функции распределения. С изменением дисперсности одновременно меняется и интенсивность турбулентности за холодильником (рис. 2.9, в). В этой связи возникает вопрос о расстоянии между холодильником и исследуемой моделью. Как показали опыты, выравнивание поля скоростей и равномерное распределение жидкой фазы и степени турбулентности по сечению достигаются на значительном расстоянии за холодильником. [c.37] Вернуться к основной статье