Паровые ядра (см. Ядра паровые

Основой современной энергетики является теплоэнергетика, ядро которой — паровая теплосиловая установка, использующая в качестве рабочего тела водяной пар. В такой установке в отличие от ДВС продукты сгорания топлива в рабочем цикле не участвуют, а служат источником теплоты для получения водяного пара необходимых параметров. [c.204]

Сплошные кривые на периферии сечения дают зависимость (г) для кольцевого сечения вращающегося слоя воды у стенки. Сплошные же кривые в центральной области сечения дают Vj. (г) для парового ядра потока штриховые линии - [c.79]

В том случае, когда поверхность жидкостной пленки гладкая, гидравлическое сопротивление при течении двухфазного потока практически не зависит от состояния поверхности стенки (шероховатости) рабочего канала, так как основная доля диссипативных потерь энергии происходит на границе между паровым ядром и поверхностью жидкости. Этот режим движения, по-видимому, и имел место в [6], где было показано, что в определенных условиях гидравлическое сопротивление при движении двухфазного потока в каналах с гладкой и шероховатой (А=0.6 мм) поверхностью одинаково. Иную роль может играть шероховатость в тех случаях, когда по поверхности жидкой пленки распространяются волны. В этих условиях бугорки шероховатости могут играть роль своеобразных волноломов , затрудняя течение жидкой пленки и препятствуя образованию волн на ее поверхности. Таким образом, при этом режиме движения двухфазного потока увеличение относительной шероховатости стенок канал может снижать гидравлическое сопротивление. Эти соображения подтверждаются опытными данными, полученными в настоящей работе. При р=80 и 50 ата сопротивление шероховатой трубы приближается к гладкой, а при р=20 ата становится даже существенно ниже гладкой трубы. [c.127]

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]

Здесь а =0.7 =2.1 (p -i -l-1.83р ) — коэффициент теплоотдачи при кипении воды в каналах в той области, где скорость циркуляции еще не оказывает влияния на интенсивность теплообмена при кипении [14, 15] — коэффициент теплоотдачи к однофазному потоку, рассчитанный по скорости циркуляции — коэффициент теплоотдачи, учитывающий интенсифицирующее воздействие на теплоотдачу движения парового ядра. [c.195]

В результате обобщения опытных данных (рис. 11.10) получена формула, характеризующая инверсию температуры парового ядра потока [c.261]

В начале проведения описываемых опытов не предполагалось измерять толщину пленки. Однако каждая фотография, сделанная в момент пересечения верхней границы пленки, в области расчетного положения этой границы оказывалась несколько засвеченной отраженным от нее светом, а в фокальной плоскости появлялись видимые участки волновой поверхности. Расчеты, выполненные для такого рода результатов с затуманиванием изображения на фотографиях, представлены в колонке приближенно оцененной толщины пленки. В дальнейшем предполагается более тщательно исследовать этот эффект, располагая вблизи границы раздела пленка — паровое ядро оптические сечения в пленке очень близко друг к другу. [c.196]

Уже при умеренных значениях величины л , а следовательно, и больших расходных средних скоростях потока конвективный перенос теплоты значительно повышается, что приводит к снижению перегрева температуры стенки относительно температуры насыщения. В этих условиях при достаточно высоких значениях X пузырьковое кипение может быть совсем подавлено или будет иметь малую интенсивность и не внесет заметного вклада в суммарный перенос теплоты [801. Теплота на этом участке передается теплопроводностью через тонкий слой пристенной пленки жидкости, а испарение происходит на границе раздела между кольцевой жидкой пленкой и паровым ядром потока [99]. [c.67]

Как уже было указано выше, опыт показывает, что за исключением случая глубокого вакуума, термическое сопротивление собственно пара у неметаллических теплоносителей пренебрежимо мало по сравнению с термическим сопротивлением пленки конденсата. Поэтому в теории пленочной конденсации чистого пара неметаллических сред считают, что на границе раздела фаз устанавливается температура насыщения, равная температуре насыщения в ядре паровой фазы. В связи с этим уравнение теплообмена в паровой фазе не рассматривается, а касательные напряжения на границе раздела выражаются через коэффициент трения пара о поверхность пленки С/. [c.291]

В стационарных условиях течения уравнения (3.50)—(3.52) преобразуются в обыкновенные дифференциальные уравнения неразрывности для пленки, капель и парового ядра, а именно [c.125]

Возникновение описанной выше структуры двухфазного потока в зоне ухудшенного теплообмена, по-видимому, можно объяснить следующим образом. В дисперсно-кольцевом режиме течения при волновом течении пристенной жидкой пленки с гребней волн происходит интенсивный срыв жидкости и унос ее в паровое ядро потока. Срыва же и уноса жидкости между гребнями волн нет. Поэтому над гребнями волн концентрация влаги выше, чем в других точках потока. После исчезновения волн и пристенной пленки жидкости такая периодическая структура двухфазного потока сохраняется еще некоторое время, несмотря на наличие градиента концентрации влаги вдоль потока. [c.257]

На границе паровой оболочки с жидкостью происходят фазовые превращения — конденсация и испарение. В работе [2] дано сравнение использования квазиравновесной и неравновесной схем фазового перехода. Из него следует, что неравновесность (запаздывание кинетики) проявляется только при больших скоростях стенок парового пузырька. Наличие твердого ядра в паровом пузырьке приводит к уменьшению скорости движения границы паровой оболочки. В силу этого примем квазиравновесную схему фазового перехода [c.716]

При кипении жидкости в трубах на коэффициент теплоотдачи, наряду с удельным тепловым потоком <7, влияют скорость движения парового ядра v" и скорость циркуляции жидкости Uq. [c.149]

При дальнейшем увеличении збъемиой коицеитрацпи газовой фазы при 6g>0,6—0,8 реализуется пленочный или кольцевой режим течения, при котором жидкая фаза образует непрерывную пленку, текущую вдоль стенки канала, а паровая фаза — ядро потока. Из-за динамического взаимодействия газового ядра потока и жидкой пленки на поверхности последней образуются волны, с гребней которых могут срываться капли и уноситься в ядро потока. В этом случае реализуется дисперсно-пленочный режим, который в литературе называется оиснерсно-кольцевым режимом. [c.170]

В условиях дисперсно-кольцевой структуры потока часть жидкости течет у стенки трубы, а часть движется в дисиергированном виде в паровом ядре. При некотором значении р жидкая пленка начинает высыхать, что приводит к резкому ухудшению теплоотдачи . [c.229]

Когда вся жидкая фаза сосредоточена в пленке (кольцевой режим течения), то средняя скорость жидкости в пленке w ji равна осредненной по сечению истинной скорости жидкости w. В условиях дисперсно-кольцевой структуры часть жидкости движется в виде капель в паровом (газовом) ядре потока, т. е. в области повышенных скоростей. Средняя скорость капель в общем случае меньше средней истинной скорости пара w", но может значительно превышать среднюю скорость пленки. Следовательно, гйпл<и и чем больше капель движется в ядре потока, тем меньше относительная скорость пленки wnnlw [180]. [c.231]

При больших значениях Лг пед образующиеся на стенке паровые пузыри разрушаются еще до отрыва от теплоотдающей поверхности. В этих условиях толщины перегретого бпер и двухфазного бдв слоев очень малы. При прочих равных условиях толщина перегретого (и соответственно двухфазного) слоя уменьшается с ростом скорости, так как увеличение турбулентности потока приводит к интенсификации массообмена между переохлажденным ядром потока и перегретым слоем, а также к более глубокому проникновению переохлажденной жидкости к стенке. При больших недогре-вах ядра потока паровые пузыри, не отрываясь от стенки, скользят вдоль ее Поверхности до момента разрушения, т. е. до полной конденсации. Скорость их скольжения составляет примерно 0,8—0,85 от средней скорости жидкости. [c.255]

Следовательно, независимо от наличия центров зарождения паровых ядер поток перегретой жидкости в сходящемся канале, как правило, делится на две части пристенЕшй пограничный слой (в отличие от обычного пограничного слоя имеющий четкие пределы), где возможно возникновение паровой фазы, и ядро потока, где такой процесс невозможен. Можно полагать, что в первой части потока перегрев жидкости относительно равновесной температуры насыщения будет определяться кинетикой процесса парообразования и во всех случаях окажется меньше перегрева жидкости в ядре потока, ибо здесь перегрев целиком определится разностью между давлением насыщения ps и давлением, установившимся в данном сечении. [c.201]

При полном осушении поверхности нагрева теплообмен в парогенерирующей трубе резко ухудшается. Ухудшение теплообмена связано с почти полным отсутствием непосредственного контакта жидкости с греющей стенкой трубы. Тепло от поверхности нагрева вначале поступает к паровой фазе, откуда оно передается к диспергированным в паровом ядре каплям жидкости. Коэффициенты теплоотдачи при этом близки по абсолютному значению к а" для сухого пара [c.266]

На основании визуальных наблюдений через стеклянные окна на входе и выходе потока из трубы было установлено три типа режимов течения смеси. По мере увеличения паросодержания возникают следующие типы течений расслоенное, кольцевое течение с паровым ядром и течение в виде тумана. При расслоенном течении смеси пар, образовавшийся в результате кипения жидкости на поверхности нагрева, отделяется от жидкости и течет вдоль верхней части канала. Этот тип течения наблюдался при низком паросодержании или небольшом суммарном расходе смеси. Поверхность контакта пара и жидкости была слегка волнистой, но жидкость была прозрачной и в ней не наблюдалось газа, увлеченного жидкостью. При отсутствии подвода к потоку дополнительного количества тепла установившееся на входе расслоенное течение смеси продолжало суш ествоБать по всей трубе, но на выходе поверхность жидкости была несколько более волнистой, чем на входе. По-видимому, каждая из фаз, которые выходили из камеры смешения с одинаковыми скоростями, по мере продвижения потока на некоторое расстояние от камеры смешения начинали проскальзывать относительно друг друга вдоль поверхности контакта фаз, что вызывало турбулизацию. При подводе тепла поток становился еш е более турбулентным, а граница раздела между жидкостью и паром оказывалась не такой отчетливой, как прежде. В то время как основная часть жидкости все еще оставалась внизу трубы, некоторая часть жидкости разбрызгивалась, омывая при этом верхнюю стенку трубы. Часть жидкости могла достигать верхней точки стенки горизонтальной трубы. [c.257]

Точка Е на фиг. 14 является границей между кольцевым режимом и течением в виде тумана. При переходе этой границы происходит еще одно изменение процесса теплообмена. Для этого режима течения уравнение (16) неприменимо. При течении в виде тумана толщина пленки жидкости уменьшается настолько значительно, что слой перегретой жидкости может подвергаться непосредственному воздействию основного потока пара. В этих условиях тепло передается путем непосредственного обмена жидкими каплями между паровым ядром потока и перегретой лшдкостью в слое, омывающем внутреннюю поверхность стенки трубы. Температура капли, срывающейся с поверхности перегретого слоя, уменьшается за счет испарения, а после выпадения ее в пленку жидкости возникает дополнительный поток тепла. Если эта гипотеза справедлива, то количество тепла, переданное от степкп к потоку, будет пропорционально интенсивности обмена каплями жидкости. В этом случае тепловой поток должен определяться только гидродинамическими характеристиками течения смеси. Другими словами, статистическое поведение капель, средняя длина пути смешения, амплитуда пульсаций и т. д. могут определять поведение системы и являться основой решения задачи. При этом коэффициент теплоотдачи определяется числом Рейнольдса, выраженным через соответствующим образом подобранные параметры. Могут возникнуть условия, при которых система неспособна обеспечить подвод новых порций жидкости к слою жидкости, покрывающему обогреваемую стенку трубы, и в каком-либо месте на стенке образуется сухое пятно. Это приводит к быстрому повышению температуры стенки, что часто наблюдалось при проведении экспериментов. [c.269]

В этом устройстве сжатая до (некоторого давлен ия жидкость П(ри температуре, близ1кой к точке кипения, инжектируется в цилиндрическую камеру, образуя вихрь, состоящий из кольца жидкости вокруг парового ядра. Падение давления приводит к испарению части жидкости, в результате чего присходит охлаждение оставшейся части. Автором был проверен э ффект охлаждения ряда веществ, в том числе жидкого азота и жидкого водорода. При этом наблюдалось переохлаждение на 4 п даже на 5 град. Этот эффект переохлаждения сможет быть использован, по-видимому, в криогенной технике, где даже сравнительно небольшое понижение температуры часто играет существенную роль. [c.157]

При дисперсно-кольцевом режиме течения в слое жидкой пледки имеются паровые включения, а паровое ядро содержит капли жидкости. Граница между фазами выражена более или менее четко. Поверхность раздела приблизительно повторяет поверхность канала. Течение состоит из трех зон относительно медленно текущая жидкостная пленка (возможен ламинарный или турбулентный режим течения) капли жидкости в ядре, движущиеся со скоростью, во много раз превышающей скорость жидкости в пленке еще более быстро движущийся пар [2.13], увлекающий за собой капли и жидкость в пленке. [c.43]

При дисперсно-кольцевом режиме течения жидкость движется в виде мелких капель в паровом ядре и пленки на стенке. Скорости и температуры капель, пленки и парового ядра в обш,ем случае отличаются суш,ествен-ным образом. Очевидно, что для описания дисперсно-кольцевого реншма течения необходимо использовать уравнения сохранения, запЕсанные в отдельности для каждой составляющей потока пленки, капель и газа (см. уравнения (2.7)). Для одномерного стационарного случая (см. схему [c.71]

В области сравнительно малых тепловых потоков, характерных, например, для работы кипящих реакторов (для реактора Дуан Арнольд (США) среднее значение теплового] потока ст — 510 ООО Вт/м (см. табл. 1.4)), в длинных каналах реализуется дисперсно-кольцевой режим течения с тонкой пленкой, где волновое движение на поверхности исчезает при достижении некоторой критической величины расхода. Унос капель в этой зоне отсутствует, хотя обратный процесс осаждения капель из парового ядра, по-видимому, имеет место. Переход от дисперсно-кольцевого режима течения с волновой пленкой к тонкой пленке без волн происходит незаметно для тепловых параметров температура стенки Гст и коэффициент теплоотдачи а в зоне перехода изменяются монотонно. [c.101]

В рассматриваемом исследовании концентрация примесей в пленке рассчитывалась из уравнения баланса массы для парового ядра потока. В ранее опубликованно1г работе [5.33] задача решалась в аналогичной но-становке, но уравнение сохранения массы записывалось для пленки жидкости. Опуская промежуточные выкладки, запишем окончательный результат [5.33] [c.231]

Причиной возникновения кризиса теплообмена второго рода является высыхание пристенной жидкостной пленки в условиях, когда в ядре потока еще имеется жидкая фаза. Таким образом область действия кризиса теплообмена второго рода по самой своей природе ограничена дисперсно-кольцевым режимом течения двухфазного потока. В общем случае выпаривание пристенной жидкостной пленки может происходить как при отсутствии, так и при наьяичии орошения стенок канала каплями жидкости, выпадающими из парового ядра, причем возникновение кризиса теплообмена второго рода (при Х<1) возможно только при условии, что в парогенерирующем канале имеются участки поверхности, на которых интенсивность орошения меньше интенсивности испарения. [c.269]

Процесс теплообмена водных растворов сплава существенно отличается от (процесса теплообмена п ри кипении воды. Для водных растворов характерно местное кипение, к тому же весьма специфическое. Когда к раствору через стенку подводится тепло, цроисходит кипение раствора на поверхности теплообмена. Подобие кипению воды образующиеся на стенке паровые пузыри отрываются от нее и эвакуируются в ядро раствора. Однако в отличие от кипения воды попавшие в ядро раствора паровые пузыри не могут быстро конденсироваться, поскольку температура раствора сплава выше температуры конденсации водяного пара па величину температурной депрессии. Наряду с этим вследствие испарения воды в водном растворе сплава возрастает градиент концентрации и тем самькм создаются условия поглощения молей водяного пара раствором. Однако этот процесс поглощения протекает довольно медленно, так что пузырьки пара, перемещаясь в растворе, весьма энергично его турбулизируют. [c.265]

В зависимости от плотности теплового потока, подводимого к жидкости через поверхность нагрева, на последней возникают отдельные паровые пузыри или образуется сплошной слой пара. Первый процесс называется пузырьковым кипением второй — пленочным кипением. При пузырьковом кипении жидкость непосредственно омывает поверхность нагрева, причем ее пограничный слой интенсивно разрушается (турбу-лизуется) возникающими паровыми пузырями. Кроме того, всплывающие пузыри увлекают из пристенного слоя в ядро потока присоединенную массу перегретой жидкости, что создает интенсивный молярный перенос теплоты от поверхности нагрева к массе кипящей жидкости. Следствием этого является высокая интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении, возрастающая с увеличением числа действующих центров парообразования и количества образующегося пара. [c.387]

Смотреть страницы где упоминается термин Паровые ядра (см. Ядра паровые : [c.258] [c.88] [c.92] [c.93] [c.93] [c.79] [c.159] [c.18] [c.126] [c.127] [c.193] [c.258] [c.275] [c.275] [c.276] [c.62] [c.48] [c.220] [c.179] [c.149] [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...