ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплоотдача при кипении жидкости в большом объеме в условиях естественной конвекции из "Экспериментальное исследование процессов теплообмена " Одни из них исходят из детального рассмотрения основного механизма процесса роста, частоты отрыва паровых пузырей от центра и т. д. [Л. 1, 2]. Расчетные уравнения, полученные этими авторами, состоят из критериев подобия, характеризующих эти явления. Другие исследователи исходят из положения о том, что процессы теплообмена при кипении являются одним из видов конвективного теплообмена. Поэтому теплоотдачу для случая кипения жидкости можно представить в виде обычных критериальных зависимостей, применяемых при конвекции жидкости в однофазном состоянии [Л. 3, 4]. [c.228] В некоторых случаях в указанные критериальные уравнения вводятся дополнительные комплексы, учитывающие особенности теплоотдачи двухфазных потоков [Л. 5]. [c.228] Специфика теплоотдачи при кипении состоит в определении скорости. При конвекции жидкости в однофазном состоянии она задается. При кипении, когда поток находится в двухфазном состоянии, она не может быть задана, так как является следствием процесса парообразования. [c.228] Поэтому для учета влияния пульсаций жидкости, обусловленных процессом парообразования, вводится приведенная скорость пара, определяемая из соотношения (4-6). [c.228] В некоторых работах для обработки опытных данных вместо теорий подобия и размерностей рекомендуется использовать закон соответственных состояний (Л. 6]. При использовании этого закона теплоотдача представляется в виде зависимости от теплового потока, рабочего и критического давлений. [c.228] Характерной особенностью большинства зависимостей для теплоотдачи является то, что каждая из них описывает опытные данные для какого-либо одного случая кипения объемного кипения в неограниченном объеме, объемного кипения в ограниченном объеме или поверхностного кипения и т. д. [c.228] В известной мере этих недостатков лишен метод обработки опытных данных, предложенный в [Л. 3]. В нем принимается, что теплоотдача при поверхностном и объемном, а также при кипении в неограниченной и ограниченной системах определяется в основном одними и теми же факторами что интенсивность теплообмена при пузырьковом кипении смачивающих жидкостей определяется главным образом интенсивностью пульсаций частиц жидкости, имеющими место в области, прилегающей непосредственно к стенке условия движения жидкости вдали от поверхности нагрева т. е. в объеме, не оказывают существенного влияния на теплоотдачу причина возникновения движения жидкости в объеме (свободное, вынужденное движение)- также не оказывает существенного влияния на теплоотдачу, так как опыт показывает, что организованное движение жидкости приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи только при относительно небольших тепловых потоках. [c.229] Приведенная выше зависимость (4-3) справедлива и в случае поверхностного кипения, если коэффициент теплоотдачи, как и в случае объемного кипения, определяется из уравнения (4-7). [c.230] При вертикальном расположении вместо диаметра э расчет вводится высота трубки. [c.230] Формула (4-8) получена в предположении, что паровая пленка имеет ламинарный характер движения, а конвективный и лучистый теплообмен в ней отсутствует. Однако она в ряде случаев приводит к значительным расхождениям с данными опыта, даже если исключается влияние конвективного и лучистого переноса тепла в пленке. [c.231] Для вертикального расположения поверхностей теплообмена более вероятным является турбулентный характер движения паровой пленки. Гидродинамическая картина в этом случае является сходной с процессами свободной конвекции однофазной жидкости, которые протекают около вертикальных поверхностей при вихревом (турбулентном) режиме Л. 3]. [c.231] Физические параметры относятся к средней температуре паровой пленки, на что указывает индекс т. Как показали опыты, это условие при пленочном кипении практически выполняется. [c.231] Графически эта зависимость представлена на рис. 4-6. [c.232] Гидродинамика двухфазного потока и теплоотдача в этом случае целиком определяются температурным напором (тепловым потоком), давлением и физическими свойствами кипящей жидкости. Форма, геометрические размеры, а также расположение погруженных поверхностей теплообмена в пространстве практически не оказывают влияния на теплоотдачу, поскольку при кипении в большом объеме имеют место условия для беспрепятственного удаления пузырьков пара с поверхности теплообмена. [c.232] На рис. 4-2 показан характер изменения коэффициента теплоотдачи и теплового потока от температурного напора (перегрева жидкости) для воды атмосферного давления. В зависимости от интенсивности теплоотдачи наблюдаются следующие четыре области конвективная, или область подогрева жидкости 1, область пузырькового кипения 2, область перехода пузырькового режима в пленочный 3 и область пленочного кипения 4. Аналогичный характер изменения теплоотдачи наблюдается и при кипении других жидкостей. [c.232] На рис. 4-3 показан характер изменения теплоотдачи от давления кипения [Л. 1]. Из него следует, что теплоотдача при всех режимах кипения повышается с давлением, причем максимальные изменения а и сдвигаются в сторону меньших перегревов жидкости. [c.233] Однако осуществить это практически затруднительно. Поэтому исследование теплоотдачи производится по отдельным режимам кипения. Ниже приводится описание соответствующих экспериментов. [c.233] Ё стенке опытной трубки заложёйы термопары 16. Схема крепления спаев приведена на рис. 4-5. Заделка термопар на наружной поверхности опытного элемента не рекомендуется. [c.236] Надежность введения этой поправки требует применения рабочих элементов с минимальной разностен-ностью вдоль поверхности теплообмена. [c.236] Температура жидкости по высоте сосуда и температура насыщенного пара измеряются передвижной термопарой 1. Концы термопар выводятся наружу через трубчатые токоподводы и припаиваются к переключателю. [c.236] Вернуться к основной статье