ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ГИДРАВЛИКИ ДВУХФАЗНОЙ ЖИДКОСТИ Структура потока пароводяной смеси из "Неустановившееся движение теплоносителя в обогреваемых трубах мощных парогенераторов " Внешний обогрев труб парогенератора (с протекающей внутри жидкостью) приводит к постепенному увеличению энтальпии теплоносителя и в определенном месте энтальпия может достичь величины, соответствующей закипанию при докритическом давлении. В точке закипания энтальпия жидкости будет равна энтальпии насыщения г для определенного давления. В этой точке начнет образовываться на внутренней стенке трубы пар в виде цепочки пузырей. [c.40] Закипание начинается в центрах парообразования при энтальпии, немного большей Пузырьки, оторвавшиеся от стенки под напором набегающего потока воды, начнут двигаться к оси трубы. Это будет так называемый пузырьковый режим кипения. [c.40] Пузырек пара, находящийся в потоке воды у стенки, будет омываться водой, имеющей сильно возрастающую к оси эпюру скоростей (рис. 2-1). По уравнению Бернулли возникнет разное давление на поверхность пузырька. Там, где относительная скорость между водой и пузырьком меньше, давление будет больше, чем на противоположной стороне. Это обстоятельство приводит к появлению силы fr, действующей на пузырек пара и увлекающей его в направлении оси трубы (аналог подъемной силы Н. Е. Жуковского). [c.40] Образование пузырьков пара в обогреваемой трубе. [c.40] Размеры пузырьков, рассчитанные по формуле (2-2), получаются небольшие, около 1 мм. Такие пузырьки пара в воде можно принять как бы покрытыми твердой пленкой, т. е. при движении их можно рассматривать как твердую сферу. [c.41] Когда пузырьки малы и не мешают движению друг друга, они увлекаются потоком жидкой фазы, имеющей в трубе определенный профиль скорости с максимумом у оси трубы, и циркуляцию скорости Г. [c.41] Тбка может иметь максимум на некотором радиусе г, а не при г=0. В этом случае часть пузырьков, находящихся в указанных пределах, будет вращаться в противоположную сторону, что создаст силу, направленную от оси трубы. [c.42] В итоге имеем сложную картину действия сил на пузырьки пара в текущей воде, приводящую к тому, что наибольшее количество пузырей сосредоточивается примерно на расстоянии г/го = 0,5- 0,6. [c.42] Сила Н. Е. Жуковского, возникающая при обтекании водой пузырька пара. [c.42] Эпюра распределения пузырьков пара в испарительной трубе. [c.42] Эпюра распределения пузырей пара в испарительной вертикальной трубе по опытным данным [2-2] показана на рис. 2-3 при р=1,13 МПа в координатах по вертикали ф — доля сечения трубы, занятая паром, и по горизонтали г/Го — относительный радиус. На кривой 2 объемное паросодержание почти в 2 раза больше и это приводит к более сильному искривлению эпюры. [c.42] Кроме пузырькового режима кипения, при котором отдельные цепочки пузырей отрываются от стенки обогреваемой трубы, может встретиться еще пленочный ре-л им. Это такой режим кипения, при котором у стенки трубы сохраняется тонкая паровая пленка. [c.42] Различная структура движения пароводяной смеси. [c.43] протекающая в парогенераторах, хорошо смачивает стальные стенки, поэтому почти всегда (кроме режима пленочного кипения) значительная часть воды протекает в виде непрерывного слоя вдоль стенки трубы. Средняя часть трубы занята пароводяной смесью или влажным паром. [c.43] Как показывают опыты, движение кипящей жидкости имеет различные структуры, схематично представленные на рис. 2-4 для вертикальных труб. [c.43] Различают четыре структуры потока а) пузырьковую б) снарядную в) стержневую г) эмульсионную. [c.43] Расслоенное движение пароводяной смеси в горизонтальной трубе. [c.44] Изменение объемного паросодержания по высоте поперечного сечения трубы. [c.44] При подъемном движении пароводяной смеси в трубах влажный пар всегда занимает центральное положение. Наиболее правильная симметрия потока получается в вертикальных трубах. Для горизонтальных труб при больших скоростях потока получается аналогичная картина, только ось парового потока будет смещена вверх от оси трубы. При малых скоростях пароводяная смесь может расслаиваться вода потечет в нижней части трубы, а пар — Б верхней (рис. 2-5). Если такую трубу поставить под углом а к горизонтали и взять а 15° пли больше, то расслоение прекратится. [c.44] На расслоенную структуру движения оказывает влияние диаметр трубы —чем больше диаметр, тем легче возникает расслоение. При d 2b мм расслоенный режим устанавливается легко. [c.44] Вернуться к основной статье