Режим течения пароводяного потока

При проектировании ряда устройств необходимо располагать значениями скорости паровой (газовой) фазы, при которой пленка л<идкости частично или полностью срывается и в канале устанавливается эмульсионный режим течения пароводяного (газожидкостного) потока. Так, например, в пленочных сепараторах скорость паровой (газовой) фазы всегда должна быть значительно ниже значений, при которых начинается срыв пленки жидкости с поверхности канала. Наоборот, при отборе проб влажного пара (который ведется для установления солесодержания пара) скорость его в отводящей трубе должна быть выше значений, до которых возможно устойчивое течение пленки. [c.43]

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]

Горизонтальные трубы. Характерной особенностью течения пароводяного потока в горизонтальной трубе является неравномерность распределения пара и воды по сечению. Вследствие меньшей плотности пар движется преимущественно у верхней образующей трубы, а основная масса воды перемещается у нижней образующей. С уменьшением скорости наступает полное разделение обоих компонентов и возникает расслоенный режим (рис. 10-2). [c.136]

Поток пароводяной смеси в обогреваемой трубе может иметь различную структуру и связанный с ней режим течения. Условно V, 6- 163 [c.163]

КОЙ фаз внутри канала) также имеет важное значение для развития процесса кипения и возникновения кризиса кипения. На рис. 4-4 показаны характерные режимы течения пароводяной смеси в трубах. В зависимости -от содержания пара, скорости движения смеси, диаметра трубы и ее расположения в пространстве характер движения оказывается различным в виде однородной эмульсии (рис. 4-4,а), в виде двух самостоятельных потоков воды и пара (рис. 4-4,6, 5). В одних случаях при этом вода движется по периферии у стенки в форме пленки, а пар в центральной части трубы (рис. 4-4,6), в других получается раздельное движение — жидкость в одной, а пар в другой части трубы (рис. 4-4, 3). Пузырьковый режим течения смеси (рис. 4-4, в, г) различен при вертикальном и горизонтальном положениях трубы. [c.108]

Когда на вход в обогреваемую трубу подается пароводяная среда при x p, то, очевидно, в экспериментальный участок из предшествующего тракта будет поступать дисперсный поток, характеризуемый наличием микропленки па стенке трубы. В том сечении трубы, где эта микропленка испарится, также возникает кризис теплоотдачи при некотором паросодержании х . Между х,,, и xjj, существует важное различие с х 1 приходится иметь дело в том случае, если на входе в трубу имеет место кольцевой режим течения, т. е. < х, р, при этом не зависит от х -, если же 1 > (поток тумана), то кризис теплообмена 2-го рода возникает при Жгр, значение которого тем больше, чем выше Xi, а именно [c.19]

В результате проведенного анализа упрощенной схемы одномерного движения адиабатического двухфазного потока в канале, по-разному ориентированному в поле сил тяжести, можно сделать следующие выводы. Сопоставление опытных данных при движении двухфазного потока в горизонтальном и вертикальном каналах следует производить не при одинаковых расходах смеси и весовых газосодержаниях, а при одинаковых расходах жидкости (и> ) и истинных объемных газосодержаниях (ф). При этом сопоставлении нивелирный напор необходимо вычислять не по общепринятым формальным определениям (1) или (2), а по формуле (14). Для того чтобы качественно оценить ошибки, к которым может привести невыполнение этих условий сопоставления, рассмотрим конкретный численный пример для вынужденного движения пароводяного потока в вертикальном и горизонтальном плоском канале шириной г=10 мм при давлении р=76 кГ/см (ft да 10- кГ-сек/м да 2-10-в кГ-сек/м f 735 кГ/м f да да 40 кГ/м ), приведенной скорости воды ш =10 м/сек и 3 > 0.9. При расчете воспользуемся формулами, полученными выше для ламинарного кольцевого течения двухфазного потока. Безусловно, это приведет к идеализации реального процесса, так как в действительности характер движения фаз будет в этих условиях турбулентным, режим течения смеси не обязательно кольцевым и т. п. Однако качественная сторона явлений (по крайней мере для таких режимов течения двухфазного потока, как снарядный и дисперсно-кольцевой) этими формулами будет, по-видимому, отражена. [c.173]

Разделение фаз является характерной особенностью движения пароводяной смеси в трубах, в особенности если обе фазы по порядку величины своего объемного содержания в потоке близки друг к другу. Основными являются две формы расслоенного движения кольцевая и лотковая. Пробковый или снарядный режим течения малоустойчив. Некоторые исследователи считают, что при высоких давлениях он вообще не появляется [Л. 39, 40]. Кольцевое течение в горизонтальных трубах может сопровождаться утолщением кольца в нижней части [Л. 17]. [c.17]

Наиболее характерным примером являются пульсации температур в прямоточных парогенераторах обычных и атомных электростанций в зоне перехода к ухудшенному теплообмену. При этом происходит смена режимов течения пароводяной среды (или кризис теплообмена второго рода [14]). Дисперснокольцевой режим течения, при котором по стенке трубы течет вьтаривающая-ся пленка жидкости, а в ядре потока — пароводяная смесь, сменяется дисперсным режимом. Этот переход сопровождается изменением теплоотдачи и происходит на определенном участке парогенерирующей трубы, где возникают пульсации температур поверхности вследствие попеременного ее охлаждения либо перемещающимися ручейками жидкой пленки, либо паром (см., например, flO, 11, 20,27.47,50,51]). [c.6]

Сопоставление опытных данных [80 1 с результатами расчетов гидравлического сопротивления по обеим моделям показало, что модель со скольжением фаз дает хорошие результаты при кольцевом режиме течения, а гомогенная — при дисперсном. Кольцевой режим течения по сравнению с дисперсным занимает гораздо большую область относительных массовых паросодержаний двухфазного потока в прямых трубах. Однако, принимая во внимание указанные недостатки метода Локкарта—Мартинелли и большой объем экспериментального материала по гидравлическому сопротивлению двухфазных пароводяных потоков в прямых трубах, накопленного в нашей стране начиная с 50-х годов и обработанного с применением гомогенной модели, она и была широко использована в различных работах, в частности, в [891. При этом взаимосвязь структуры потока с величиной потерь давления учитывается табулированным в зависимости от х, р и ро) поправочным коэффициентом (отдельно для течения с теплоподводом и без него). [c.61]

Дисперсно-кольцевой режим течения. Эта область занимает наибольшую длину парогенерирующего канала от до а кр- В результате исследований М. М. Пржиял-ковского и И. Н. Петровой [2.123], 3. Л. Миропольского и др. [2.113], а также Н. В. Тарасовой [2.1141 с пароводяной смесью было установлено, что в этой зоне до начала высыхания пленки, т. е. кризиса второго ряда, наблюдается аномальное поведение гидравлического сопротивления, а именнО гидравлическое сопротивление с ростом паросодержания довольно резко падает, проходит через минимум, а затем продолжает расти. Этот факт иллюстрируется опытными данными Н. В. Тарасовой на рис. 2.20, где представлены кривые зависимости (Артр/Аро) от средней величины паросодержания S. Видно, что обогрев оказывает существенное влияние на гидравлическое сопротивление пароводяной смеси. В области до аномального изменения Артр/АРо обогрев увеличивает относительную потерю давления. Это объясняется, по-видимому, тем, что в этой области пароводяная смесь течет в виде эмульсионного потока или дисперсно-кольцевого с толстой пленкой, обогреваемая стенка заполнена пузырями, которые увеличивают сопротивление трения в пристеночной области. Аномальное изменение при обогреве выражено более резко, сопротивление трения уменьшается существенным образом, однако при росте % влияние теплового потока становится менее заметным и при г 1 Артр/A/jg практически совпадает для обогреваемой и необогреваемой стенок. [c.68]

Д ApJ = р /р"- Однако физически оправдано применение формул (1.237) и (1.237а) в потоках с гомогенной структурой, те. в пузырьковом и эмульсионном режимах течения, при ф < 0,7. Соотношения гомогенной модели (1.237) и (1.237а) хорошо согласуются с опытными данными при больших скоростях смеси (эмульсионный режим течения), а при малых скоростях смеси дают заниженные значения (для пароводяных потоков при некоторых режимах на 50 % и более). Лучший результат достигается, если принять [c.100]

Нагреваемой средой в элементах котла являются вода, пароводяная смесь, пар и воздух, используемый для горения топлива. В процессе эксплуатации котла изменяются его нагрузка и характеристики потоков указанных сред. При установившемся режиме в пределах допускаемых нагрузок котла имеет место турбулентный режим течения воды, пароводяной смеси и пара, характеризуемый значением числа Рейнольдса Ке>5-10 Скорость однофазного потока воды в экономайзере при неизменной площади проходного живого сечения труб определяется массовым ее расходом, т. е. нагрузкой котла. При движении пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева и давления ниже критического скорость ее зависит от паросодер-жания в двухфазной среде и давления, а следовательно, от тепловой нагрузки и организации гидродинамики потока. С увеличением паросодержания при неизменном проходном сечении испарительной поверхности скорость потока [c.215]

В реакторах прямоточного типа охлаждающая вода поступает в недогретом состоянии, а выходит в виде перегретого пара. В таком реакторе по мере течения пароводяной смеси коэффициент теплоотдачи изменяется по законам конвекции однофазного потока на входном и выходном участках, а на промежуточном участке — по законам кипения в условиях пузырькового и пленочного режимов. При пленочном кипении теплоотдача значительно меньше, чем при пузырьковом. Однако благодаря большому расходу пара температура поверхности остается ниже температуры плавления материала и прогара поверхности не происходит. Таким образом, состояние поверхности нагрева и в этом случае оказывается управляемым. Поэтому пленочный режим кипения имеет большое практическое значение. [c.309]

Как правило, в экспериментах по кризису теплоотдачи в парожидкостном дисперсно-кольцевом потоке на вход в канал подается жидкость, не догретая до температуры насыщения. Тогда на начальном участке канала сначала движется жидкость, ие догретая до температуры насыщения, а затем пароводяная смесь п пузырьковом режиме, которая при объемной концентрации пара аг = ф = 0,7—0,8 переходит в дисперсно-кольцевой режим. Для сопоставления расчетных и экспериментальных данных по кризису теплоотдачп необходимо проводить расчеты нестационарного течения среды на начальном участке. [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...