Кипение при течении в каналах

КИПЕНИЕ ПРИ ТЕЧЕНИИ В КАНАЛАХ [c.238]

В работе [2], посвященной изучению кризиса в кипении при течении воды в прямоугольных каналах при давлении 141 ата, приводится методика и результаты исследований. Однако авторами предпринимались специальные меры, чтобы кризис в кипении возникал на плоской поверхности, а не в углах экспериментального участка, где толщина пластин, образующих канал, для этой цели уменьшалась (т. е. снижалась удельная тепловая нагрузка). [c.106]

КРИЗИС ПУЗЫРЬКОВОГО КИПЕНИЯ ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ТЕЧЕНИИ В КАНАЛАХ [c.282]

Термодинамический кризис пленочного кипения в большом объеме и при вынужденном течении в каналах экспериментально исследован авторами на криогенных жидкостях [124]. [c.293]

II. Кризис теплоотдачи в режиме кипения при вынужденной конвекции а) внутренние течения 1) осесимметричные течения в круглых каналах, 2) осесимметричные течения в каналах другой формы, 3) течения с закруткой б) внешние течения в) течения около пучка стержней. [c.161]

Рассмотренные режимы теплообмена соответствуют условиям кипения насыщенной жидкости. На практике приходится встречаться и с кипением жидкости в случае, когда ее температура вне слоя, прилегающего к поверхности нагрева, ниже температуры насыщения. Такой процесс называется кипением жидкости с недогревом или поверхностным кипением и чаще имеет место при вынужденном течении жидкости в каналах. [c.172]

По всем приведенным выше формулам можно рассчитывать интенсивность теплообмена при кипении не только в вертикальных, о и в горизонтальных трубах, если в последнем случае не наблюдается расслоенного течения парожидкостной смеси. Формулы применимы также и для расчета коэффициента теплоотдачи при кипении в кольцевых каналах. В этом случае расчет ведется по эквивалентному диаметру йэк, а поправка а диаметр в формулы [c.252]

В круглых трубах или в каналах произвольной формы ухудшение теплоотдачи может возникать либо вследствие перехода от пузырькового кипения к пленочному, либо вследствие упаривания (высыхания) жидкой пленки в условиях дисперсно-кольцевой структуры течения парожидкостной смеси. Чтобы подчеркнуть различную физическую природу кризисов теплообмена при кипении в каналах, В. Е. Дорощук предложил их называть соответственно кризисами первого и второго рода [45]. [c.283]

Уравнения переноса массы и тепла при ламинарном и турбулентном течениях однофазных или двухфазных теплоносителей в каналах выводятся из основных законов физики сохранения массы, сохранения энергии, вязкого трения Ньютона, теплопроводности Фурье. Здесь и далее не будут затрагиваться вопросы переноса в жидкостях, законы трения в которых не подчиняются закону Ньютона (т = (Г ди ду). Уравнения неразрывности, движения и переноса тепла с учетом зависимости свойств от параметров теплоносителя образуют систему, представляющую основу для расчета полей скорости и температуры. Эта система является замкнутой для ламинарного режима течения. Для турбулентных режимов течения приходится прибегать к гипотезам или построению полуэмпирических моделей, позволяющих замкнуть систему уравнений. Для течений двухфазного потока, особенно в условиях кипения или конденсации, эмпирический подход до настоящего времени преобладает. [c.9]

Большая группа работ посвящена экспериментальному исследованию гидродинамики и конвективного теплообмена (без изменения агрегатного состояния, при кипении и конденсации) и критических тепловых потоков при течении воды и пароводяных смесей в каналах различной геометрии (трубы, концентрические и эксцентрические кольцевые зазоры, меж-трубное пространство). Эти исследования были подчинены преимущественно задачам атомной энергетики. [c.6]

В [12, 13] было показано, что в области развитого кипения и зоне испарения пристенной жидкостной пленки имеются три основных фактора, интенсифицирующие теплообмен при движении двухфазного потока в каналах. Это удельный тепловой поток q, скорость циркуляции Wq и скорость движения парового ядра w . В зависимости от характера течения двухфазного потока степень влияния каждого из отмеченных выше факторов может проявляться различным образом. В области малых весовых расходов и паросодержаний преобладающую роль играет тепловая нагрузка. С ростом весового расхода двухфазного потока заметное влияние на коэффициент теплоотдачи Ядф начинает оказывать наряду с q и скорость циркуляции Wq. Наконец, в области высоких паросодержаний (дисперсно-кольцевой режим течения) коэффициент теплоотдачи интенсифицируется из-за турбулизирующего воздействия парового ядра потока. [c.195]

Современные исследования кризисного перехода от пузырчатого кипения к пленочному и определения тепловых нагрузок в момент кризиса показывают [1, 2, 6], что имеются три области, в которых возникновение кризиса проявляется различным образом область кипения в условиях свободной конвекции область принудительного течения жидкости в трубах и каналах различной формы при значительных недогревах до температуры насыщения Л >20°С область принудительного течения жидкости при недогревах, близких к нулю, или при положительных паросодержаниях, т. е. при течении пароводяной смеси. [c.100]

В разделе даны новые сведения по расчету теплообмена при пузырьковом и переходном режимах кипения в большом объеме и при вынужденном движении жидкости в каналах. Включена новая информация о методах расчета критической плотности теплового потока при кипении в условиях низких давлений, а также о расчете теплообмена при течении жидких металлов в магнитном поле. Существенно переработан материал по гидродинамической аналогии теплообмена (аналогия Рейнольдса), в которую включено новое расчетное соотношение, существенно расширяющее диапазон чисел Прандтля, в котором эта аналогия может с успехом применяться. [c.8]

Структура двухфазного потока, возникающего при кипении в канале, отличается большой сложностью и определяется многими факторами теплофизическими свойствами жидкости и пара (давлением), поперечным размером и длиной канала, тепловой нагрузкой, скоростью течения (при вынужденном движении) и др. [c.238]

Эти задачи включали раздельное исследование всех режимов пленочного кипения в каналах при подъемном, опускном и горизонтальном течении кипящей жидкости и определение условий перехода одного режима пленочного кипения в другой (по длине канала и во времени для нестационарного случая). Поскольку преимущественно изучалось пленочное кипение применительно к захолаживанию магистралей, то в задачи экспериментов входило изучение кризиса пленочного кипения как его границы и переходного кипения. Важное внимание уделялось методам интенсификации пленочного кипения и управления его кризисом. Изучение механизма физических процессов рассматривалось как составная часть основных экспериментальных исследований, необходимая для их правильного проведения, интерпретации и [c.272]

Интенсификация теплоотдачи при пленочном кипении. При развитом пленочном кипении тепловой поток от стенки передается за счет конвекции паровой фазе и затем расходуется на нагрев и испарение жидкости и перегрев паровой фазы. Экспериментально установлено, что при пленочном кипении в прямых гладких каналах коэффициенты теплоотдачи а имеют значения, характерные для однофазных газовых течений. Основные способы интенсификации теплообмена следующие [13] [c.525]

Многообразие форм течения парожидкостных смесей, необходимость учитывать динамическое воздействие потока на процесс формирования паровых пузырей и процессы взаимодействия между фазами на границе раздела создают значительные трудности при решении задачи о теплообмене в условиях направленного движения среды. Однако с точки зрения расчетной практики, из всего многообразия условий протекания процесса теплообмена при кипении в трубах и каналах произвольной формы вполне допустимо выделить пять основных режимов. В пределах каждого из выделенных режимов устанавливаются характерные для него соотношения между параметрами, определяющими доминирующее влияние того или иного механизма переноса (или совместное их влияние) на интенсивность теплообмена. [c.229]

В связи с высокими требованиями к надежности работы парогенераторов при проведении их гидродинамического расчета приходится подробно анализировать некоторые вопросы, слабо разработанные в обычной энергетике (устойчивость течения пароводяной смеси, работа параллельных каналов с кипением в них и без кипения, анализ условий и устранение запаривания в меж-трубном пространстве пучков горизонтальных парогенераторов и т. д.). [c.229]

W 5. При работе по такой схеме, вследствие конденсации пара в теплообменнике 2, в контуре появляются направленные вдоль потока мощные пульсации жидкости. Резкие периодические уменьшения скорости потока, несмотря на их кратковременность, вызывают ухудшение в течение непродолжительного времени коэффициента теплоотдачи в рабочем канале и, как следствие, резкое покраснение трубы, которое, вообще говоря, нельзя рассматривать как появление пленочного режима кипения, отвечающего средним параметрам потока. [c.43]

Система (10) не. содержит геометрической характеристики канала. Между тем величина гидравлического сопротивления всегда относится к каналу заданной формы и длины. Чтобы добиться полноты системы (10) в геометрическом отношении, следует ввести геометрическую характеристику канала. Поскольку гидравлическое сопротивление при поверхностном кипении, как показывает опыт, определяется соотношением масс жидкости, протекающей по каналу в осевом направлении и перемещаемой паровыми пузырями из пристенного слоя в ядро потока, а эти массы при прочих равных условиях и данной скорости течения пропорциональны площади поперечного сечения и площади поверхности, ограничивающей канал, то- [c.56]

Описанная методика может быть использована как при внешнем обтекании поверхности (пограничный слой), так и при течении в трубах. Рис. 8.5 относится к течению в пограничном слое, а на рис. 8.6 приводятся опытные данные работы [60] для случая кипения хладона R113 ( j F3 L3) в кольцевом канале. Из этого рисунка видно, что при развитом пузырьковом кипении на теплообмен не влияет и недогрев жидкости до температуры насыщения. Коэффициенты теплоотдачи а и здесь отнесены к температуре насыщения. В области заметного влияния однофазной конвекции при расчетах необходимо учитывать, что относится к среднемассовой температуре жидкости Т. Этот учет достигается введением очевидной коррекции в формулу (8.19) [c.357]

Метод электронного обогрева применялся, в частности, в исследованиях теплообмена при кипении недогретой жидкости в условиях вынужденного течения в каналах с односторонним обогревом [II, 20]. [c.392]

Изложены общие принципы ноетроення математического описания многофазных систем особое внимание уделено 1)ормулировке универсальных и специальных условии совместности на межфазных границах. Анализируется гидростатическое равновесие газожидкостных систем волновое движение на поверхности тяжелой жидкости, классические неустойчивости Тейлора и Гельмгольца гидродинамика гравитационных пленок. Рассмотрены закономерности стационарного движения дискретной частицы (капли или пузырька) в несущей фазе, механизм и количественные характеристики роста паровых пузырьков в объеме равномерно перегретой жидкости и на обогреваемой твердой стеикс. Приводятся характеристики течения газожидкостных потоков в канале, методы расчета истинного объемного паросодержания и трения в потоках различной структуры методы расчеты теплообмена и кризисов при пузырьковом кипении в трубах. [c.2]

Гл. 7 и 8 в наибольшей степени имеют прикладной характер. В гл. 7 вводятся основные количественные характеристики, обычно используемые при одномерном описании двухфазных потоков в каналах расходные и истинные паросодержания, истинные и приведенные скорости фаз, скорость смеси, коэффициент скольжения, плотность смеси. При рассмотрении методов прогнозирования режимов течения (структуры) двухфазной смеси акцент делается на методы, основанные на определенных физических моделях. Расчет трения и истинного объемного паросодержания дается раздельно для потоков квазигомогенной структуры и кольцевых течений. В гл. 8 описаны двухфазные потоки в трубах в условиях теплообмена. Приводится современная методика расчета теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкостей в условиях свободного и вынужденного движения. Сложная проблема кризиса кипения в каналах излагается прежде всего как качественная характеристика закономерностей возникновения пленочного кипения при различных значениях [c.8]

В настоящей работе на основании опытных данных работ [10, 12, 13], в которых изучался механизм процесса поверхностного кипения, сделана попытка построить схему процесса в первом приближении и дать ее математическое описание, а также обработкой системы уравнений методами теории подобия найти систему безразмерных переменных, на основании которой можно получить обобщенные расчетные зависимости. Опытные данные работ [10, 12] свидетельствуют о том, что при поверхностном кипении недогретой жидкости в условиях вынужденного течения последней по охлаждаемому каналу рост, движение и конденсация паровых пузырей возникаю только в относительно тонком пристенном кипящем с [c.52]

Это уравнение вполне удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными [3, 4, 6—9, 11], полученными при поверхностном кипении воды в условиях вынужденного ее течения в трубах и кольцевых каналах. Пределы изменения основных параметров при этом были следующими тепловой поток 0,55—45 Мвт1м массовая скорость 500—30000 кг м х X f-K, давление 4,9—216 бар и недогрев от 10—15 до 250 арад. Кроме того, уравнение (12) проверено по данным, полученным при протекании в трубках бутилового спирта [14]. Вполне удовлетворительное совпадение расчетных и опытных данных дает основание рекомендовать уравнение (12) для инже- ерных расчетов величины гидравлического сопротивления [c.59]

Течение недогретой воды при поверхностном кипении. В работах Н. В. Тарасовой [2.114], 3. Л. Миропольского [2.113] и др. было показано, что при поверхностном кипении воды в трубах образующиеся на стенке пузырьки пара приводят к росту эффективной шероховатости трубы, в результате чего обмен количеством движения между стенкой и ядром потока увеличивается. Коэффициент сопротивления в этом случае является функцией не только числа Re, но и теплового потока. Гидравлическое сопротивление при поверхностном кипении больше, чем при течении воды в тех же условиях, но без кипения. Для кипящей недогретой воды в трубах и кольцевых каналах в диапазоне давлений р = 5 —19,6 МПа была предложена формула [c.67]

В [17] рассмотрена модель процесса теплопереноса при поверхностном кипении жидкости. В потоке выделяются две зоны зона пристенного перегрева и недогретое ядро. Считается, что в пределах пристенной зоны энтальпия потока выше энтальпии насыщения жидкости, а граница с ядром потока может быть найдена по формулам для расчета теплообмена при течении однофазного теплоносителя, т. е. в предположении, что кипения в канале не происходит. [c.81]

Рис. 8.2. Кипение при вынужденном течении в прямоугольном канале с обогреваемыми нижней и верхней плоскостями. Скорость течения 1 л/сек, масса жидкости заметно не догрета до температуры насыщения,

В технике часто используются аппараты, в которых прокачиваемая жидкость кипит в трубах, каналах. Весовая и объемная доля пара в двухфазном потоке увеличивается вниз по течению. Структура потока существенно зависит от местного паросодержания и от расхода теплоносителя. На входном участке трубы пар распределяется в жидкости в виде пузырьков. На выходном участке дисперсной фазой может оказаться жидкость, тогда движущаяся среда представляет собой пар со взвешенными в нем капельками жидкости. Явление кризиса кипения наблюдается и в таких потоках. В работе 1187] сделано предположение, что механизмом, управляющим кризисом кипения при больших числах Рейнольдса, служит турбулентнодиффузионный перенос капель жидкости через пограничный слой пара к нагретой стенке. Кризис наступает, когда тепловой поток превысит величину, необходимую для полного испарения всех капель, продиффундировавших к стенке. Аналогичную модель обсуждают авторы [188] с тем отличием, что на стенках канала предполагается существование пленки жидкости. В основе математического описания модели лежат уравнения баланса массы и энергии. [c.185]

При кипении (ВОДЫ и пароводяной смеси в трубах и в кольцевых каналах коэффициент теплоотдачи в широком диапазоне изменения паросодержания, включая диспёрсно- кольцевой режим течения, можно рассчитать по формуле авторов [4] [c.251]

Течение с развитым пузырьковым кипением (вспененный и снарядный режим кипения). Эта зона для парогенерирующих каналов, работающих при высоком давлении, сравнительно невелика. Расчет гидравлического сопротивления в ней также приводится по формуле (2.74). Некоторые ав- [c.67]

Первый этап. При исследовании массообмена в парогенерирующих каналах с помощью соли-индикатора aS04 было обнаружено, что-отложения сульфата кальция в различных областях теплообмена сказываются по-разному. На рис. 4.35 показаны результаты опыта 1.1. Температурный режим трубки с течением времени меняется. В области развитого кипения температура стенки вследствие образования отложений повышается, а в области ухудшенного теплообмена — понижается. Темп изменения температуры в области ухудшенного теплообмена существенно больше, чем в области объемного кипения, причем в этом случае наиболее интенсивный спад температуры наблюдался на выходе из эксперимент тального участка. [c.191]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...