Паросодержание потока граничное

Паросодержание потока граничное 96 [c.238]

Опытные данные показывают, что если на участке трубы с дисперсно-кольцевой структурой смеси пленка в процессе испарения не орошается каплями жидкости, то при паросодержаниях потока на входе в трубу Хвх<Хар граничное паросодержание Лр не зависит ни от q, ни от Лвх [45]. Экспериментальные значения a %, полу- [c.316]

При очень малых паросодержаниях смеси пар движется в виде цепочек отдельных пузырей. По мере увеличения паросодержания потока отдельные пузыри сливаются, возникают пузыри большого размера с обтекаемой лобовой и вогнутой кормовой областями (паровые снаряды ). Такие снаряды иногда могут достигать нескольких метров в длину и занимать почти все поперечное сечение трубы. В дальнейшем в центре трубы образуется сильно перемешанная парожидкостная смесь (эмульсия). При еще больших паросодержаниях эмульсия исчезает и четко выделяется сплошная граничная пленка жидкости, движущаяся по стенке трубы. При этом центральная паровая струя содержит заметное количество мелко раздробленной жидкости. [c.341]

С ростом паросодержания потока большое влияние на смену режимов кипения оказывают пленка жидкости на поверхности канала и процессы обмена жидкостью между ядром потока и пленкой. При некоторых условиях происходит высыхание пристенной пленки и переход на пленочный режим кипения. Этот вид кризиса не связан с гидродинамической устойчивостью двухфазного граничного слоя, и его называют термокинетическим кризисом, или кризисом второго рода. [c.119]

Параметры пленки и связанные с ними такие интегральные характеристики, как коэффициенты теплоотдачи и гидродинамического сопротивления, плотность критического теплового потока или граничное паросодержание, характеризующее кризис второго рода, скорость солеотложения на поверхности трубы при генерации пара, существенно зависят от интенсивности процессов уноса капель с поверхности пленки и их выпадения на пленку. В связи с этим процессы обмена массой между ядром потока и пленкой интенсивно (особенно в последние годы) изучаются. [c.235]

Участок кривой АВ является характерным для кризиса теплообмена первого рода и представляет собой зависимость кр1 = /(л ) при заданных значениях давления и массовой скорости. Отрезки ВС и D характеризуют кризис теплообмена второго рода, обусловленный высыханием очень тонкой пристенной жидкой пленки (микропленки) [45]. Таким образом, точкой В определяется минимальное значение плотности теплового потока, при котором в заданных условиях возникает кризис теплообмена первого рода или максимальное значение = при котором может возникать кризис теплообмена второго рода. Паросодержание в точке В называется граничным паросодержанием х% независимо от того, имеет ли участок ВС вид вертикальной линии или резкое падение q на этом участке сопровождается незначительным ростом х. Как показывает [c.315]

При паросодержаниях, близких к граничным, пленка жидкости настолько тонка, что в ней подавляется процесс пузырькового кипения п, таким образом, исключаются не только механический, но и пузырьковый унос влаги с ее поверхности (/23 = 0). Из равенства (12.1) следует, что в этих условиях поток орошения также /32 = 0., т. е. в процессе упаривания пленки капли жидкости не" выпадают из ядра на ее поверхность. [c.316]

Авторы работы [67] приводят экспериментальные данные по граничным паросодержаниям для кольцевых каналов с диаметром внутреннего обогреваемого стержня di=il3,5 мм и шириной щели 6 = 2,15 мм, полученные при р = 6,9 и 12,7 МПа. Длина канала равна 3,5 и 7 м. Особое внимание в опытах уделялось обеспечению надежной центровки внутреннего стержня в корпусе-оболочке. Эксперименты показали, что при длине канала 3,5 м паросодержание в месте кризиса (граничное паросодержание) не зависит от плотности теплового потока, а определяется р и pw, причем при исследованных параметрах Лр с ростом р и рш убывает. В опытах с более длинным каналом (L = 7 м) вертикальные участки графиков кр= = f x) отсутствовали, а паросодержание в месте кризиса оказывалось выше, чем для канала длиной 3,5 м, и возрастало по мере уменьшения плотности теплового потока. Это обстоятельство объясняется тем, что на длинном канале высыхание пристенной жидкой [c.328]

В аппаратах, где тепловой поток задается, независимо от интен-. сивности теплоотдачи (например, при радиационном или электрическом обогреве), при достижении граничного паросодержания температура стенки трубы может повыситься на десятки и даже сотни [c.329]

Между всеми механизмами кризиса, по-видимому, нет резких границ и есть области одновременного влияния двух или более механизмов. В связи с этим интерпретация опытных данных и форма описания их эмпирическими уравнения ми вызывают определенные трудности. Традиционным является представление опытных данных в координатах 9цр (- кр) или Л , р ( вх)- Если последняя зависимость включает первичные данные эксперимента, то при переходе к зависимости 9кр (Мщ) необходимо вычислить из уравнения теплового баланса %р, что сопряжено с дополнительными ошибками. При разных ргг), (1, р, х и т. д. наблюдаются три вида зависимостей р = / (х) (рис. 6.1). Зависимости типа показанных на рис. 6.1, а для каналов с Йр 10- 15 мм наблюдаются в области параметров пароводяного потока рш 500- 2000 кг/(м -с) и р 5- 15 МПа. Паросодержание, соответствующее изменению наклона в зависимости 17[,р (х) или резкому спаду этой зависимости, носит название граничного и обычно связывается с высыханием жидкой пленки, текущей по обогреваемой стенке, в условиях, когда выпадение капель жидкости из потока па стенку не компенсирует испаряющейся жидкости па стенке. [c.69]

Кризис теплообмена второго рода наблюдается только при переходе дисперсно-кольцевой структуры потока в дисперсную. Следовательно, он определяется чисто гидродинамическими процессами, а характерной величиной является граничное паросодержание Хгр, которое не зависит от плотности теплового потока и является лишь функцией давления Р и весовой скорости рш. [c.126]

Второй вид ухудшения теплообмена происходит из-за срыва и испарения жидкой пленки при дисперсно-кольцевом режиме течения. Это ухудшение, отображенное на рис. 6-9, вызывает не столь резкое повышение температуры стенки, как в первом случае, и характерно для сравнительно больших паросодержаний. Оно может возникать даже при весьма умеренных тепловых нагрузках, если в потоке достигается соответствующее граничное паросодержание, обозначаемое х р (по Дорощуку). [c.173]

При любых направлениях потока и ориентации труб, охлаждаемых двухфазной средой докритического давления, начиная с некоторого граничного массового паросодержания л гр, теплоотдача даже при умеренных тепловых потоках резко ухудшается. Как показали специальные исследования ВТИ ухудшенный теплообмен возникает в результате срыва и -выпаривания пристенной пленки [c.278]

Допустим, что особенности, вносимые в структуру кипящего граничного слоя вторжением в него холодных масс жидкости из ядра потока, определяются изменением паросодержания в этой области за счет процесса конденсации пара. Тогда определяющий критерий можно получить из балансного уравнения (10. 20), написанного для области, в которой протекает рассматриваемый процесс. Это уравнение дает следующие критерии подобия [c.120]

Внутренний теплообмен в наклонных парообразующих трубах при определенных условиях несимметричен по их периметру даже при равномерном обогреве. Вследствие влияния гравитационных сил в них также может возникать асимметрия потока пароводяной смеси с уменьшением интенсивности теплообмена в верхней части трубы. Поэтому область ухудшенного теплообмена в наклонных трубах больше, чем в вертикальных, но меньше, чем в горизонтальных. До получения более исчерпывающих опытных материалов граничные паросодержания для наклонных труб с равномерным обогревом по всему периметру или обогревом их сверху можно оценивать по зависимости [c.28]

В поверхностях нагрева с однофазным потоком— пароперегревателях и экономайзерах— увеличение энтальпии пара и воды вызывает повышение температуры стенки труб. В парообразующих трубах увеличение энтальпии пароводяной смеси сопровождается повышением паросодержания на выходе при почти постоянной температуре стенки, а после достижения граничного паросодержания Хгр также ростом ее температуры. [c.98]

В настоящее время существует общее мнение, что на условия возникновения кризиса сильное влияние оказывает структура течения потока. В области значительных недогревов и небольших паросодержаний кризис теплоотдачи имеет гидродинамическую природу [3.1, 3.32]. При больших тепловых потоках, характерных для этих режимов течения, переход к пленочному кипению происходит вследствие нарушения устойчивости двухфазного граничного слоя. Встречное движение пара и струек жидкости, проникающих из ядра течения, нарушается, и у стенки возникает сплошная паровая пленка. В последние годы этот вид кризиса называется также кризисом первого рода [3.14]. [c.119]

ПОМИМО скорости существенно влияет и режим течения пароводяной смеси, т. е. распределение фазовых концентраций по сечению, степень диспергирования фаз, поле скоростей и т. п. В испарительных поверхностях нагрева котлов с естественной циркуляцией массовое паросодержание на выходе из трубы менее 20 % и /ст на 15—20°С выше, чем /р.т. В прямоточных котлах паросодержание по длине труб проходит все значения в пределах 0<х< 1. На участках труб, когда значение х сравнительно невелико, а2=50-г-150 кВт(м -К) и /ст близко к /р.т. При некотором паросодержании Хкр, зависящем от давления и интенсивности обогрева, наблюдается резкое повышение температуры стенки. Следовательно, при всех режимах движения потока с ограниченным паросодержанием поверхность нагрева омывается водой, что обеспечивает активное охлаждение стенки. При определенном граничном паросодержании нарушается структура потока, водяная пленки срывается или испаряется, а капли влаги могут и не достигать поверхности. Ухудшение теплообмена наступает раньше достижения А кр вследствие более высокого давления в пленке, снижающего ее поверхностное натяжение, и при более интенсивном обогреве трубы, ускоряющем испарение влаги. [c.213]

Следовательно, при всех режимах движения с ограниченным паросодержанием поверхность нагрева омывается водой, что обеспечивает активное охлаждение стенки. При определенном паросодержании потока Хгр, называемом граничным, нарушается структура потока водяная пленка срывается или испаряется, а несущиеся в потоке капли влаги могут и не достигать поверхности нагрева. Наблюдается скачок температуры, свидетельствующий об ухудшении теплообмена. С ростом давления, понижающего поверхностное натяжение, теплообмен ухудшается раньше, т. е. при меньших значениях Хгр. Такое же влияние на дГгр оказывает и тепловая нагрузка, с повышением которой Хгт уменьшается [c.141]

Наиболее сложные законы тепло- и массообмена наблюдаются при дисперсно-кольцевой структуре двухфазного потока. В этом случае коэффициент теплоотдачи определяется действительной скоростью жидкости, текущей в пленке, и характером волнообразования на ее поверхности. Следовательно, знание параметров пленки является необходимым условием для создания обоснованных методов расчета интенсивности теплообмена в условиях дисперснокольцевого режима течения парожидкостной смеси. Эти знания являются также ключом к пониманию физического механизма возникновения кризисов теплообмена при кипении в трубах и позволяют получить рациональные формулы для расчета плотностей критических тепловых потоков или граничных паросодержаний, превышение которых ведет к резкому ухудшению теплоотдачи. [c.231]

Абсолютные значения Д ст при возникновении кризиса первого рода не всегда оказываются настолько большими, чтобы вызвать значительный перегрев и разрушение стенки канала. Тем более это. относится к кризису теплообмена второго рода, особенно если он возникает в условиях орошаемой пленки. И все же следует иметь в виду, что даже при относительно небольшом скачке температуры стенки в момент кризиса и установления в закризисной области стационарной температуры по длине парогенерирующей трубы в районе кризиса всегда есть переходная зона, характеризующаяся колебаниями температуры стенки. При длительной эксплуатации это явление может привести к усталостному разрушению трубы, поэтому знание плотности критического теплового потока и граничного паросодержания является необходимым условием правильной оценки надежности работы парогенератора. [c.285]

По оси ординат здесь отложен относительный расход жидкости в ядре потока Xi = G alG m. Из рисунка видно, что, за исключением опыта, проведенного при pw =500 кг/(м 2-с) и q = = 0,8 МВт/м , при паросодержаниях, близких к граничным, кривые хз = х) выходят на горизонтальные линии. Постоянство расхода жидкости в ядре свидетельствует о том, что результнруюш,ий поток массы между ядром и пленкой в рассматриваемых случаях равен нулю и, следовательно, потоки массы жидкости из пленкп в ядро /аз и из ядра на поверхность пленки /32 равны [c.316]

Числа подобия pwv Jo и р7р характеризуют вязкую прочность пленки и динамическое воздействие потока пара в связи с неравенством плотности фаз. Как видно из рис. 12.5, отклонение рекомендованных граничных паросодержаний от расчетных не превышает 0,05. На этом же рисунке обобщены данные по граничным паросо-держаниям для гелия [70], полученные при значительно меньших по сравнению с приведенными в табл. 12.1 массовых скоростях [87—320 кг/(м2-с)], однако и в этом случае наблюдается удовлетворительное согласование опытных и расчетных значений х%. [c.322]

Ухудшение теплоотдачи, наблюдающееся в условиях Дисперсной структуры потока при достижении граничного значения паросодер-жания, обусловлено изменением физических свойств среды, омывающей стенку. До момента возникновения ухудшенного режима теплообмена стенка омывается жидкой пленкой, а после ее упаривания— паром. Так как скорость пара при таких больших паросодержаниях бывает достаточно высокой, то при этом обычно не наблюдается катастрофического подскока температуры стенки, который мог бы привести к разрушению трубы. Прй низких плотностях теплового потока скачок температуры стенки в момент упаривания пленки может исчисляться всего лишь несколькимй градусами. В аппаратах с паровым обогревом при любых значениях q температура стенки не может превышать температуру греющего пара, поэтому в данном случае ухудшение теплообмена на части поверхности обогреваемой секции влечет за собой снижение среднего значения коэффициента теплоотдачи и, следовательно, снижение производительности аппарата, но не может Явиться причиной выхода его из строя. [c.329]

При t M—1н параметр х формально равен нулю, однако в действительности в ядре потока жидкость еще недогрета, тогда как около поверхности при больших тепловых нагрузках имеется кипящий граничный слой. При входе в канал недогретой жидкости величина x= (i M—in)/г, совпадает с расходным паросодержанием только для удаленных от входа сечений, где х>0, т. е. в зоне, где вся жидкость достигла температуры насыщения. [c.315]

Граничное паросодержание Хгр, еоответствующее поступлению дисперсного режима течения двухфазного потока Ыг04, следует определять по формуле [4.12] [c.136]

В опытах [3.62] по исследованию влияния гибов установлено, что при любых относительных расстояниях от гиба l/d качественно сохраняется характер зависимости граничного паросодержания от теплового потока и массовой скорости. Из рис. 3.24 видно, что с ростом теплового потока при всех прочих равных условиях граничное паросодержание монотонно уменьшается. Величина граничного паросодержания снижается с увеличением массовой скорости потока. Угол наклона кривых = х (q) уменьшается с повышением массовой скорости. [c.131]

Результаты опытов, проведенных с верхним гибом, подтверждают сказанное. На рис. 3.26 приведено сопоставление граничных паросодер-жаний, полученных при верхнем a и нижнем положениях гиба a fp. Сопоставление выполнялось при одинаковых массовых скоростях, тепловых нагрузках и относительных расстояниях от гиба. Как видно из ри сунка, отклонения граничных паросодержаний от биссектрисы носят несистематический характер и не превышают +15% (кроме трех точек). Таким образом, в исследованных условиях ориентация гиба несущественно сказывается па параметрах, определяющих величину критической тепловой нагрузки на примыкающих к гибу участках. Обнаруженное снижение критического теплового потока на участке трубы перед гибом требует при конструировании таких каналов введения соответствующих поправочных коэффициентов. [c.133]

На температуру поверхности в закризисной области большое влияние оказывает наросодержание потока в кризисном сечении. На рис. 4.6 показаны профили температуры стенки в зависимости от балансового паро-содержания. По мере увеличения абсолютное значение температуры стенки при одном и том же значении балансового паросодержания уменьшается [4.9]. Длина участка трубы от граничного сечения до сечения увеличивается. [c.150]

При использовании уравнений (3) —(5) следует иметь в виду, что с ростом паросодержания, давления и весовой скорости потока скачок температур, возникающий при переходе с пузырькового кипения на пленочное, уменьшается и становится возможной безопасная работа парообразующих каналов в условиях пленочного кипения, т. е. допустимые тепловые потоки в этом случае превышают расчетные значения получающиеся по формулам (3) — (5). В настоящее время не имеется достаточного количества данных для определения граничных значений х, при которых 7доп > кр- Ориентировочно можно принять, что при весовых скоростях, характерных для испарительных элементов современных парогенерирующих устройств, применение уравнений (3) — (5) возможно в следующих пределах паросодержаний при р = 20 ага — до 0,9 р = = 100 ата — до 0,6 р = 180 ата — до 0,4 р = 200 ата — до 0,25. [c.90]

Для двухфазного потока в вертикальных трубах может иметь место режим ухудшенного теплообмена, начиная с некоторого граничного значения паросодержания Хгр и до х=1. Это объясняется переходом от пузырькового режима кипения к пленоч- [c.490]

Если на входе в трубу жидкость недогрета, то на участках, где /ш = /см<г н (экономайзерный участок), параметр ( см— /г имеет отрицательное значение. В технической литературе в области отрицатель ных значений этот параметр также обозначается символом х. Очевидно, что при этом он уже не характеризует вообще никакого паросодержания, а представляет собой просто относительную энтальпию недогрева потока в данном сечении. Далее, следует указать, что в области поверхностного кипения, когда /см< н, несмотря на отрицательное значение этого параметра, в потоке в действительности уже имеется небольшой расход пара за счет движения кипящего граничного слоя (см. рис. 13-11). [c.303]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...