Отрывной диаметр

Полученное выражение (12.63) [по виду зависимости от а и (р — р")1 совпадает с формулой (12.50) для отрывного диаметра пузырька. Это совпадение не является случайным, так как предельный размер растущего на поверхности нагрева парового пузырька определяется, в конечном счете, условиями устойчивости движения на границе пар—жидкость . [c.474]

Рис. 6.13. Отрывные диаметры паровых пузырей при кипении при различных давлениях

На образцах из нержавеющей стали скорость роста оказалась ниже, а отрывной диаметр — меньше. [c.285]

Таблица 6.4. Опытные (21 и расчетные по (6.57) значения отрывного диаметра при кипении азота, этанола и воды при атмосферном давлении

Введем понятие —отрывной диаметр пузыря D . Таковым будем называть диаметр сферы, объем которой равен объему парового пузыря непосредственно после его отрыва от поверхности нагрева. [c.258]

Отрывной диаметр d паровых пузырьков в спокойной жидкости может определяться следующим образом [c.332]

Как видно из изложенного, процесс кипения жидкости на поверхности теплообмена отличается большой сложностью. Гидродинамические условия процесса определяются характеристиками возникновения роста и отрыва пузырьков пара. К таким характеристикам относят минимальный или критический радиус возникающего на поверхности нагрева парового пузырька Я,р, отрывной диаметр пузырька Dq и среднюю скорость роста парового пузырька на поверхности нагрева w = Do/ (м/с). Величина /(1/с) соответствует частоте отрыва паровых пузырьков и определяется как [c.198]

Рж Ря)]) пропорциональная отрывному диаметру парового пузырька, а Wma определяется формулой (2.303). Физические параметры определяются при температуре насыщения. [c.201]

Теоретически и экспериментально установлено, что чем больше перегрев жидкости, тем меньше минимальный радиус парового пузырька, который может существовать в объеме жидкости. В свою очередь, этот радиус определяет размеры тех элементов шероховатостей, которые служат центрами парообразования. Увеличение перегрева жидкости приводит к уменьшению минимального радиуса пузырька и появлению все большего количества действующих центров парообразования за счет дополнительного включения в процесс шероховатостей меньших размеров. Зародившийся паровой пузырек растет вследствие подвода теплоты до отрывного диаметра о, затем отрывается от поверхности нагрева и всплывает, увлекая за собой некоторое количество жидкости из пристенной области в основной объем. Освободившееся на поверхности нагрева пространство заполняется жидкостью и в центре парообразования вновь зарождается паровой пузырек. [c.216]

Если образование паровых пузырьков возможно, они возникают в жидкости в больших количествах, а так как суммарная поверхность их во много раз превосходит свободную поверхность жидкости, то испарение внутрь паровых пузырьков приобретает преобладающее значение. Паровые пузырьки образуются преимущественно на стенках поверхности нагрева, где имеются выступы или впадины шероховатости (рис. 6-14). Раз образовавшись, паровой пузырек становится центром испарения жидкости. Размеры парового пузырька по мере испарения в него жидкости растут, вследствие чего увеличивается пропорциональная объему пузырька подъемная сила, под действием которой пузырек по достижении определенного размера, характеризуемого так называемым отрывным диаметром, отрывается от стенки и, преодолевая силы гидродинамического сопротивления окружающей жидкости, всплывает наверх, на поверхность жидкости и лопается. Вместо всплывшего пузырька на том же месте сразу или через некоторое время образуется новый паровой пузырек. Путем движения паровых пузырьков из нижних слоев жидкости к поверхности ее осуществляется непрерывный транспорт образующихся внутри жидкости паров в пространство над жидкостью. [c.213]

Вязкость жидкости влияет ие только на скорость истечения газа через отверстие, но и на величину отрывного диаметра пузыря. Приближенно это влияние можно учесть введением в формулу (3-1) еще одного члена, учитывающего вязкое трение. Имеем [c.52]

Таким образом, вязкость (вернее, гидравлическое сопротивление росту газового пузыря) увеличивает отрывной диаметр пузыря. [c.53]

Рис. 3-31. Зависимость отрывного диаметра от средней скорости роста пузыря.

Зависимость между отрывным диаметром парового пузыря, растущего в большом объеме свободно конвек-тирующей жидкости, и средней скоростью его роста была экспериментально изучена Н. Н. Мамонтовой. Результаты этих опытов графически представлены на [c.70]

В ряде экспериментов было обнаружено влияние смачиваемости поверхности нагрева кипящей жидкостью. Последнее влияние очевидно, поскольку отрывные диаметры пузырей зависят не только от постоянной Лапласа, но и от краевого угла смачивания 0. [c.202]

Пусть основная масса жидкости имеет температуру Т< Т", в то время как Тст>Т". На некотором расстоянии й от поверхности нагрева возникает изотермическая поверхность с 7=7". В области 0<г/<б жидкость перегрета выше температуры насыщения, и в этом слое идет процесс парообразования. В области у>б 7 <7" и идет процесс конденсации пара, образовавшегося в кипящем граничном слое. При больших недогревах зона конденсации может быть сосредоточена в очень узкой полосе так, что возникающие на поверхности нагрева паровые пузыри не достигают отрывного диаметра и дышат , все время находясь нЯ стенке. В этой ситуации возникшая паровая пленка не генерирует на своей поверхности паровые пузыри. Очевидно, что для возникновения паровой пленки в жидкости, ядро которой недо-грето до температуры насыщения, необходим тепловой поток, больший, чем для возникновения кризиса кипения в жидкости насыщенной.. [c.203]

Рассматривая режимы движения и переноса теплоты в двухфазных потоках, С. С. Кутателадзе установил, что во многих случаях они могут быть определены значениями комплекса. k =p"w" l/ge(p -p")[87, 88, 92, 93], который является произведением числа Fr и симплекса р"/(р —р"). когда за характерный линейный размер принята величина, пропорциональная отрывному диаметру пузыря. [c.19]

В числе R (, в качестве скорости введена величина q/ p r), которая может рассматриваться как скорость. испарения, а за определяющий размер принята величина lo=VоД Ср —р")], которая пропорциональна отрывному диаметру пузыря. Критерий [q/(p r)]/wo — мера отношения скорости испарения к скорости, с которой поток омывает данную поверхность, и в приведенных зависимостях отражает, насколько соотношение между этими величинами влияет на гидродинамические характеристики потока . [c.24]

При кипении на полиро-ванной поверхности в условиях вакуума, когда поверхность обеднена зародышами паровой фазы, каждый вновь появившийся активный центр парообразования вносит больший вклад в процесс теплообмена, чем это имеет место при развитом кипении [187]. При понижении давления уменьшается частота отрыва и значительно увеличивается размер пузыря при отрыве. Например, при кипении воды под давлением 0,1-10 Па отрывной диаметр достигает нескольких десятков миллиметров. В первую половину периода роста пузырь имеет явно выраженную полусферическую форму. Такой крупный пузырь, опирающийся своим основанием на тончайшую жидкую пленку, создает весьма благоприятные условия для испарения в него жидкости. [c.192]

Рис., 7.6. Зависимость отрывного диаметра пузыря (а) и частоты отрыва (б) от уровня,гравитации [77]

Паровые пузырьки образуются прежде всего на стенках поверхности нагрева, где имеются выступы или впадины шероховатости (рис. 8.3, 8.4). Раз образовавшись, паровой пузырек становится центром испарения жидкости. Размеры парового пузырька по мере испарения в него жидкости растут, вследствие чего увеличивается пропорциональная объему пузырька подъемная сила, под действием которой пузырек после того, как достигнет определенного размера, характеризуемого так называемым отрывным диаметром, отрывается от стенки и, преодолевая силы гидродинамического сопротивления окружающей жидкости, всплывает наверх, на поверхность жидкости, и лопается. Вместо всплывшего пузырька на том же месте сразу или через некоторое время образуется новый паровой пузырек. Путем движения паро- [c.223]

НИИ. В области низких давлений это совершенно естественно, ибо подход с позиций гидростатики в принципе не пригоден к анализу условий отрыва быстро растущих паровых пузырей. Об этом можно было и не говорить, если бы не появлялись публикации, в которых формула (6.46) по-прежнему именуется формулой Фритца для отрывного диаметра парового пузырька при кипении , и при этом даже не оговаривается диапазон применимости этой формулы. [c.276]

Активными центрами парообразования являются различные трещины, канавки, неровности (микрошероховатость) поверхности, выпавшие на поверхности окислы, налеты и другие включения, а также адсорбированные поверхностью пузырьки ra sa (воздуха). Число центров парообразования зависит и о г материала греющей поверхности, возрастая с увеличением его теилопроводности. Образующиеся в центрах парообразования паровые зародыши имеют размеры значительно меньше толщины вязкого подслоя. В связи с тем что теплопроводность жидкости существенно выше теплопроводности пара, почти вся теплота передается от стенки к жидкости, а это приводит к перегреву пограничного слоя. Перегретая л<идкость испаряется в пузырь, и это испарение происходит главным образом за счет подвода теплоты к поверхности пузырька через микрослой жидкости у его основания. Размеры пузырька быстро увеличиваются, и при некотором значении диаметра (отрывном диаметре) он отрывается от поверхности [c.199]

Теплообмен при кипении. Интенсивность теплообмена прп кипении зависит от ии огих ф акторов, влияющих на число центров парообразования /г, отрывной диаметр пузыря п частоту отрыва пузырей и. В настоящее время еще отсутствуют достаточно надежные теории, объясняющие влияние основных факторов иа эти величины. Поэтому опытные данные но теплообмену при кипе-иии обычно представляют в виде различных размерных или безразмерных завр1симостей для расчета коэфчфнииента теплоотдачи. [c.201]

Кипение на горизонтальном пучке сребренных труб. Опытным путем установлено, что коэффициенты теплоотдачи при кипении на пучке оребренных труб п. р при расстоянии мекду ребрами Sp = 0,3 1,5 мм и высоте ребра ftp = 1- 3,5 мм выше, чем для иучка гладких труб. Это объясняется лучшими условиями для зарождения и роста пузырей на ребрах, особенно когда расстояния между ребрами соизмеримрл с отрывным диаметром паровых пузырей. [c.207]

Вначале для простоты рассмотрим теплоотдачу в процессе кипения при свободном движении в обьеме жидкости, размеры которого по всем направлениям велики по сравнению с отрывным диаметром пузыря. Такой процесс кипения (д.ля краткости) называют в большом объеме. В процессе подогрева вначале нагревается слой жидкости у стенки. Когда температура этого слоя станет равной температуре насыщения, на отдельных частях поверхности нагрева начнут зарождаться и расти пузырьки пара. Достигнув размера, соответствующего они будут от[ ываться от поверхности и 11сплы-вать. Покинув слой, имеющий температуру насыщения, пузырь пара попадает в жидкость с более низкой температурой, где он конденсируется. Кипение жидкости на поверхности нагрева в условиях, когда температура жидкости вне слоя, прилегающего к поверхности, ниже температуры насыщения, называют /синением с недог-ревом. [c.258]

Частота образования паровых пузырей и, измеряемая в 1/с, зависит от размера отрывного диаметра пуз1)1ря Опыты показывают, что эта зависимость приближенно описывается гиперболой, т. е. [c.263]

Рис. 3-27. Схема задачи об отрывном диаметре газового иузыря.

Величина отрывного диаметра иузыря в покоящемся объеме насыщенной жидкости определяется уравнением равновесия сил поверхностного натяжения, архимедовой [c.69]

В таком виде уравнение, определяющее отрывной радиус пузйря Ro приводится в литературе [86, 93]. При использовании этого урав нения часто не учитывают того, что оно действительно только, тогда когда диаметр отверстия небольшой и радиус пузыря Ro при отры ве больше радиуса Ri. При больших R уравнение (3.2) не действи тельно. Рассчитанный по этой зависимости радиус пузыря Ro ока зывается меньше радиуса отверстия R, что не может соответство вать действительности. Так, в соответствии с уравнением (3.3) при барботаже пара через воду для давления 0,1 МПа и температуры воды 100°С отрывной диаметр пузыря превышает диаметр отверстия только тогда, когда Ri не выше 3 мм. При R = 5 мм радиус отрывающегося пузыря, рассчитанный по этому уравнению, равен 3,6 мм. Если отрывающийся пузырь имеет такой размер, то радиус шейки , по которой происходит разрыв, / <3,6 мм и, следовательно, в уравнение (3.2) вместо величины R = 5 мм должен вводиться радиус R, который существенно ниже. При более высоких давлениях размер радиуса отверстия, при котором уравнение [c.85]

При отверстиях, диаметры которых близки или даже выше отрывного диаметра пузыря, образование паровой подушки при истечении пара через отверстия отдельными пузырями невозможно. Поэтому в таких условиях зависимость (3.16) не действительна и пользоваться кривыми 5 и в расчетах не следует. Из сравнения кривых / и 2 видно, что при небольших диаметрах отверстий, когда истечение пр оисходит отдельными пузырями, минимальная сред-НЯЯ скорость W мин обеспечивающая равномерное распределение пара, примерно в два раза ниже скорости струйного течения. Это показывает, что при определении г "мин по формуле (3.24) значение 7 о в первом приближении можно устанавливать по зависимости (3.25). [c.90]

Здесь do = dolV( lg9 — безразмерное значение отрывного диаметра пузыря /С= (Ja/Pr)2/Ar Аг = (g/v )[a/(gp — число Ар- [c.176]

Анализ приведенных выше исследований показывает, что, несмотря на разные подходы к решению задач об отрывном диаметре и частоте отрыва пузырей, результаты, полученные в работах Д. А. Лабунцова, В. В. Ягова, А. А. Волошко, Ю. А. Кириченко и других авторов, в случае динамического режима отрыва не только качественно, но и во многих случаях количественно согласуются между собой. Например, формула Ю. А. Кириченко [76], уста-наливающая связь между do и fo, при динамическом режиме отрыва fodo > =0,9g° тождественна (вплоть до равенства коэффициентов) формуле А. А. Волошко (6.24). Далее, на рис. [c.181]

А. А. Волошко (6.19). Расчеты выполнены при температурных напорах А/=10 и 20°С. Полученные значения Ro = dol2 нанесены на рис. 6.12. Расчеты показали, что увеличение А/ в два раза привело к росту Ro при р = = 0,0056 МПа н р = = 0,0123 МПа в 2,4 раза, а при р = 0,1 МПа— в 2,05 раза. В соответствии с оценочным соотношением (6.28) отрывной диаметр при этом должен возрасти в 2V =2,5 раза. Таким образом, формулы А. А. Волошко и Ю. А. Кириченко дают одинаковую количественную оценку влияния М на Наконец, обе формулы устанавливают одну и ту же зависимость Rq от ускорения свободного падения и от давления. Более ранние решения, выполненные А. А. Волошко, например, в книге Тепло- и массо-перенос (т. 2, ч. 1, 1972), приводят к аналогичным количественным зависимостям. [c.182]

Число vja=Pr — число Прандтля жидкости. Число = o/[g (p —р") ] = Во является аналогом числа Бонда. Здесь I — линейный размер системы. В рассматриваемом нами случае число Во характеризует относительные размеры паровых пузырей при отрыве от греющей поверхности. Оно может являться аргументом критериального уравнения в том случае, когда отрывной диаметр парового пузыря соизмерим с размерами теплоотдающей поверхности, например при кипении жидкости на тонких проволочках или при кипении в капиллярных трубках в условиях естественной или вынужденной циркуляции. Когда процесс автомоделей относительно линейных размеров системы, происходит вырождение числа Во и его влияние не проявляется. Соответственно Во выпадает из совокупности аргументов обобщенного уравнения. [c.186]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...