ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Исследование режимов течения кипящей воды при высоком давлении Перевод Б, С. Фокина из "Достижения в области теплообмена " Основная часть данных о режимах течения основана на наблюдениях адиабатического газожидкостного потока. Однако в целом ряде работ отмечается, что режимы течения существенно зависят от тепловыделения. Целью настоящей статьи является обобщение результатов экспериментального исследования режимов течения кипящей воды, движущейся в трубах при высоком давлении. [c.31] Были рассмотрены различные методы исследования, с помощью которых можно получить сведения о режимах течения двухфазного потока при тепловыделении. Перечень этих методов вместе с соответствующими ссылками приведен в табл. 1. [c.31] НОВОЙ точностью определять границы режимов течения. Однако поскольку при зондировании потока датчиком электросопротивления требуется более простое оборудование, был выбран этот метод. Производили также фотографирование потока в прозрачном участке трубы на выходе с целью градуировки зонда и получения дополнительных данных о потоке. [c.32] На циркуляционном контуре, схема которого показана на фиг. 1, можно было работать нрп давлении до 77 ата. Заливаемую в контур дистиллированную воду дегазировали еще до повышения в не.м давления п во время работы постоянно ее обессоливали. Обогреваемые участки представляли собой трубы различной длины из стандартно нержавеющей стали марки. 321. Трубы обогревались постоянным Т0К0Л1 от трансформаторно-выпрямительного устройства через дроссель насыщения, запитываемый от подстанции. С помощью этого дросселя удавалось осуществлять плавную регулировку мощности вплоть до максимального значения, равного 200 кет (80 в, 2500 п). [c.32] Имеется подробное описание деталей и узлов основного циркуляционного контура, приборов и работы на установке 112]. [c.32] работающий по принципу электросопротивления, устанавливали так, как это показано на фиг. 2. Чувствительный элемент зопда был изготовлен из упругой проволоки из нержавеющей стали диаметром 1,58 лиг, сужающейся к концу до диаметра 1,27 мм. Проволоку помещали в тефлоновую оболочку, так что максимальный диаметр был равен 2,2 мм, и только небольшой ее участок длиной 2,5 л/л/ на конце оставалс.ч свободным. Датчик вставляли в наклонное отверстие в нижнем по потоку фланце U уплотняли соответствующим сальником. Конец зонда центрировали несколько выше по потоку от места выхода из обогреваемой трубы. [c.32] Электрическая схема зонда п его характеристики. [c.35] Опыты проводились при постоянных значениях давления, скорости течения и температуры на входе мощность на рабочем участке увеличивалась до тех пор, пока зонд не указывал на появление пара в потоке. Опытные точки снимались при определенной, постепенно возрастающей мощности до тех пор, пока не достигался критический тепловой поток или не исчерпывался запас но мощности. Когда устанавливались нужные условия эксперимента, производилось фотографирование изображения, получаемого на экране осциллографа с послесвечением. После этого сигнал переключался на самописец и записывался на его ленте. Во время работы самописца производилось фотографирование на прозрачном участке трубы. [c.35] Соответствующие друг другу значения давления, скорости течения и температуры вводились в вычислительную машину. Окончательное заключение о режиме течения принималось на основании независимых оценок несколькими людьми показаний зонда, записанных на приборах, и фотографий прозрачного участка грубы. [c.36] Для установления соотношения между показаниями зонда и режимом течения нарожидкостной смеси были проведены многочисленные градуировочные опыты при нормальных условиях работы. Типичные результаты, полученные после окончательной интерпретации данных, представлены на фиг. 4 и 5. Эти данные включают фотографию, полученную при освещении лампой-микровспышкой прозрачного участка трубы на выходе потока, снимок кривой на экране поляроидного осциллографа и часть ленты самописца. [c.36] При Хо = 1,4% наблюдается снарядное течение. Выходное напряжение зонда колеблется между двумя предельными уровнями, соответствующими течению чистой жидкости и течению чистого пара, тем самым фиксируя момент прохождения достаточно больших по размеру пузырей и паровых снарядов. [c.36] Ф II г. 4. Результаты, полученные с помощью электрического зонда и фотографирования процесса на прозрачном участке при малой скорости течения. [c.37] Некоторые результаты, полученные для наиболее характерного высокоскоростного течения смеси пара с жидкостью, представлены на фиг. 5. Опыт, проведенный при недогреве жидкости до температуры насыщения, показывает, что зонд вполне пригоден для регистрации больших неравновесных иаровых конгломератов, которые в пределах участка визуального наблюдения потока исчезают настолько быстро, что их трудно идентифицировать. [c.39] Снарядное течение не наблюдается при удельных массовых расходах, превышающих примерно 5,87-10 кг/м -час. При более высоких скоростях потока наблюдается переход непосредственно от пузырькового к дисперсно-кольцевому режиму течения однако этот переход осуществляется при изменении паросодержания потока в широких пределах. Как видно из данных, приведенных на графике при Xq = 0,2%, заполнение потока пузырями пара очень велико, но при этом не наблюдается заметного слияния отдельных пузырей в более крупные пузыри, характерные для снарядного течения. По мере увеличения паросодержания ядро потока заполняется преимущественно паром, а взвешенная в потоке жидкость, как предполагают Беннет и сотр. [3i, распределена в виде кусков пены. При дальнейшем увеличении паросодержания взвешенная в потоке жидкость образует пленку на стенке канала или дробится на мелкие капли, после чего происходит переход к дисперсно-кольцевому течению. При этом переходе выходное напряжение на зонде соответствует интенсивному пузырьковому pejKmiy течения, и по мере увеличения паросодержания наблюдается постепенное уменьшение напряжения. Экспериментальные данные показывают, что эта переходная область достаточно велика, поэтому ее можно было выделить как самостоятельный тин течения. Этот режим движения смеси был назван эмульсионным течением. [c.39] На фотографиях, показанных на фиг. 5 для Xq 9,9%, можно обнаружить кольцевые волны большой амплитуды. Волны содержат достаточно большое количество пара, поэтому в записи сигнала зонда не наблюдается отклоненш на всю шкалу. [c.39] На фиг. 4 и 5 представлены данные, иллюстрирующие основные режимы течения, которые наблюдались при проведении настоящей работы пузырьковый, эмульсионный, снарядный и дисперсно-кольцевой. [c.39] Вернуться к основной статье