Кипение пленочное экспериментальные данны

Исследование механизма процесса кипения жидкостей показало, что ухудшение теплообмена при кипении связано с переходом от пузырькового процесса кипения к пленочному. У жидкостей, смачивающих поверхность нагрева, при небольших тепловых нагрузках наблюдается пузырьковое кипение, когда на поверхности теплообмена возникают пузырьки пара, которые увеличиваются до определенного размера и отрываются от поверхности, поднимаясь к зеркалу испарения или уходя в ядро потока жидкости. В таком процессе большая часть поверхности омывается жидкостью. Экспериментальные данные по кипению в большом объеме аппроксимируются зависимостью [c.104]

В условиях вынужденного движения парожидкостной смеси внутри труб при пленочном кипении режим течения пара в пленке обычно носит также турбулентный характер. Экспериментальные данные показывают, что теплоотдача б этих условиях может быть представлена в виде 1Л. 169] [c.313]

С помощью принятых гипотез и допущений с использованием экспериментальных данных по перемежаемости потока удалось замкнуть исходную систему уравнений и рассчитать процесс нестационарного охлаждения трубопровода жидким водородом. Результаты расчета в виде Ту,(г, т) удовлетворительно совпадают с опытными данными [93, 95], так как при теоретическом расчете использованы такие важные величины, как ф и р, полученные фактически из тех же опытов. В результате проведенного расчета обнаружена существенная неравновесность двухфазного потока, т. е. значительный перегрев пара, и показано, что расчет в предположении о термическом равновесии (Гп = Ts) в снарядном режиме пленочного кипения приводит к большим ошибкам в определении времени охлаждения. [c.213]

Задача расчета нестационарного охлаждения трубопровода при пленочном кипении представляет собой сопряженную задачу стенка — двухфазный поток , в которой совместно решаются уравнения теплопроводности для стенки и одномерные уравнения для пара и жидкости двухфазного потока. Для замыкания общей системы одномерных уравнений двухфазного потока ( 7.2) необходимы эмпирические зависимости для тепловых потоков ( 7п, Qk, < ж), гидравлических сопротивлений (Т,с, Тщ) и паросодержаний х, ф), которые находят экспериментально для каждого режима пленочного кипения. Следовательно, для расчета нестационарного охлаждения трубопровода криогенной жидкостью, когда от начала охлаждения до конца происходит смена режи.мов (снарядный, стержневой, переходное кипение, пузырьковый), необходимо располагать, помимо упомянутых эмпирических зависимостей, для каждого из режимов еще и данными об условиях смены режимов. В такой общей постановке эта задача в настоящее время не может быть решена из-за отсутствия всех необходимых экспериментальных данных о теплоотдаче, гидравлическом сопротивлении и условиях смены режимов. [c.309]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ТЕПЛООТДАЧЕ ПРИ ПЛЕНОЧНОМ КИПЕНИИ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.197]

РИС. 7.1. Экспериментальные данные по пленочному кипению водорода. [c.198]

Экспериментальные данные по пленочному кипению других криогенных жидкостей [c.203]

Имеются многочисленные примеры, когда данные стационарного режима могут оказаться недостаточными для объяснения переходных явлений. Витте и др. [31] провели экспериментальное исследование теплопередачи от элементов с чрезвычайно высокой температурой к жидкому натрию. Их данные были получены с помощью метода резкого охлаждения, в котором танталовая сфера, прикрепленная к качающемуся рычагу, пропускалась через объем с расплавленным натрием. Соответствующ ий анализ пленочного кипения [32] показал, что при больших переохлаждениях жидкого натрия вклад его испарения в суммарную теплопередачу пренебрежимо мал. Это означает, что пленка пара была очень тонкой (порядка 2,5-10 мм) и что практически вся отдаваемая сферой энергия передавалась жидкому натрию. Толщина пленки, вычисленная из экспериментальных данных, была еще меньше это поз- [c.307]

Теоретический анализ и обобщение экспериментальных данных при пленочном кипении в каналах сопряжены с большими трудностями [c.270]

Теоретический анализ, экспериментальное исследование и обобщение опытных данных при пленочном кипении в трубах сопряжены с большими трудностями, которые в основном вызваны такими причинами, как [c.178]

Изуч ение теплообмена в двухфазных потоках представляет собой весьма трудную задачу ввиду сложности гидродинамической структуры потока, взаимного, порой определяющего влияния теплообмена и гидродинамики, Случайных отклонений от гидродинамической и термодинамической неравновесности. Режимы течения определяются рядом факторов давлением, общим расходом потока и соотношением между фазами, свойствами фаз, тепловым потоком, предысторией потока и др. По имеющейся классификации основными режимами течения являются пузырьковый, снарядный, расслоенный, эмульсионный дисперсно-кольцевой и обращенный дисперсно-кольцевой (пленочное кипение недогретой жидкости). Четких границ между ними не наблюдается, и существуют целые области переходных режимов. Пока не имеется детальной информации для всех режимов течения по таким основным характеристикам потока, как распределение фаз, скоростей и касательных напряжений. Поэтому основой для понимания явления служат визуальные наблюдения и некоторые экспериментальные данные по распределению фаз, их полям скоростей, уносу и осаждению, гидравлическому сопротивлению и т. д. К настоящему времени накоплена достаточная информация о режимах течения адиабатных потоков, однако мало данных по диабатным (с подводом тепла) потокам при высоких давлениях, тепловых нагрузках и большом различии теплофизических свойств. Подавляющее большинство исследований выполнено на пароводяных и воздуховодяных смесях. [c.120]

Важным этапом в деле изучения теплоотдачи при кипении является разработка полуэмпирической теории определения критической тепловой нагрузки, фиксирующей переход от пузырькового кипения к пленочному. Эта теория, получившая название гидродинамической теории кризиса кипения, была предложена С. С. Ку-тателадзе [22, 24] и развивалась в дальнейшем рядом исследователей. Теория основывается на представлении, что перерождение режима вызывается гидродинамической перестройкой первоначального двухфазного граничного слоя вследствие нарушения его устойчивости, которое наступает при достижении скоростью парообразования определенного критического значения. Для кипения в большом объеме полностью догретой жидкости было получено, что некоторый безразмерный комплекс К должен в кризисном состоянии получать постоянное значение. Это значение было затем найдено путем обработки экспериментальных данных. [c.178]

Вопросы, связанные с устойчивым пленочным кипением на внешних поверхностях различной геометрической формы при наличии естественной и вынужденной конвекции, обсуждались рядом исследователей [4—6]. В работах [7, 8] сообщалось о результатах дальнейшего исследования процесса развития парового пограничного слоя, образующегося при пленочном кипении жидкости на плоской пластине в большом объеме, в котором учитывалась возможность развития турбулентности в паровой пленке. В работах [9, 10] был рассмотрен процесс пленочного кипения на внешней поверхности нагрева в условиях вынужденной конвекции жидкости при наличии ламинарных пограничных слоев. В проведенных недавно работах [И, 12] исследовались течения криогенных жидкостей в вертикальных трубах при высоком паросодержании потоков. Об исследовании процесса пленочного кипения жидкости в горизонтальных трубах не сообщается. При изучении максимальных и минимальных тепловых потоков отмечалось, что такие условия могут существовать в нерасслоен-ном потоке [131, но ничего неизвестно о каких-либо экспериментальных данных или теоретическом рассмотрении, относяпцгхся к этой области. [c.280]

Значение 3 (см. уравнение (5)], дающее наилучшее соответствие между расчетными и экспериментальными данными, было равно 1,33. Коэффициент, определенный Бромли при вычислении среднего коэффициента теплоотдачи при пленочном кипении жидкости на внешней поверхности горизонтальных стержней, равен 0,62. Соответствующий коэффициент при использовании [c.296]

Экспериментальные данные о тепловом потоке (7.105), коэффициенте перемежаемости (7.91), границе существования снарядного режима (7.106) существенным образом зависят от условий проведения эксперимента и конструкции установки. Ими можно пользоваться лищь в первом приближении для оценки динамики нестационарного охлаждения трубопровода. Для получения надежных зависимостей в снарядном режиме пленочного кипения, позволяющих замкнуть исходную систему [c.218]

РИС. 5.19. Экспериментальные данные по пузырьковому и пленочному кипению жидкого кислорода при атмосферном давлении и сравнение с расчетом по формулам Кутателадзе и Брина—Вестуотера [63]. [c.154]

Криоге-нные жидкости — жидкий кислород, азот, водород, гелий и т. д. — при кипении в большом объеме ведут себя так же, как обычные жидкости. Положение кривой д=/(Гго—Тнас) сильно зависит от материала и характеристик твердой паверхности. Обзор таких экспериментальных данных имеется в работах [59—63]. На рис. 5.19 приведен обобщенный график, построенный на основании большого количества экспериментальных данных по кипению в большом объеме, а та1кже по пленочному кипению для кислорода. В работе [63] была предпринята попытка описать все эти данные модифицированным соотношением Кутателадзе [c.154]

РИС. 12.7. Сравнение экспериментальных данных по теплопередаче для водорода при пленочном кипении в режиме эмульсионного течения [29] с формулой, (12-41), Б которой используются псевдосвойства. [c.293]

Для иллюстрации параметрической зависимости теплоотдач1И пр и (Пленочном кипении от глубины погружения и температуры жидкости на рис. 15.9 и 15.10 приводятся сглаженные кривые, построенные по экспериментальным данным работы [72]2. Эти данные были получены на проволоках диаметром 0,08 мм, изготовленных из платинородиевого сплава (90% платины я 10% родия). На рис. 15.9 приведены результаты для температуры поверхности 80 К, а на рис. 15.10 — для температуры 400 К. Результаты этого исследования согласуются с данньши, полученными другими авторами [53, 57, 58, 60, 73], если учесть различия в диаметре проволоки (коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении обратно пропорционален диаметру проволоки в степени Д). [c.368]

В работе [80] расчеты по методике работы [79] сравниваются с экоперимантальными данными по теплоотдаче лри пленочном кипении [46] (рис. 15.16) в предположении, что равен критическому тепловому потоку кр для той же поверхности иагрева. На Р ИС. 15.16 нанесено также несколько точек, полученных в работе [43] для двух значений температуры жидкости и глубины погру-Ж16НЯЯ. Хотя величина отклонения этих данных от теоретической зависимости ненамного больше отклонения данных ра-боты [46], зависимость отклонения от перепада температуры совершенно другая. Характеристические параметры для экспериментальных данных работы [46] не указаны [79, 80]. Однако в области, где ц ииже дкр (малые АТ), допущение дг = дкр не может выполняться. Следовательно, сравнение, показанное на рис. 15.16, не может служить настоящей пpo вep(Koй теории [79]. [c.376]

Область переходного кипения не столь детально изучена, как области пузырькового или пленочного кипения, при работе в которых все котлы фактически обладают тепловой устойчивостью. Одно из подробнейших исследований области переходного кипения было выполнено Беренсоном [11], который получил значительное число кривых кипения. По поводу своих экспериментальных данных Беренсон пишет следующее [c.151]

На рис. 2 нанесены экспериментальные кривые < =/ ( ) и Аг=/ (д), отображающие температурный режим парогенерирующей поверхности в условиях реализации пузырькового и пленочного кипения. Линия АБВГДЕ характеризует температурный режим при переходе на пленочное кипение в условиях термического кризиса (wl < и эо). Эта линия соответствует опытным данным, полученным при кипении в условиях независимого задания температуры парогенерирующей поверхности (f =var). Переход на пленочное кипение в условиях гидродинамического кризиса (д р) характеризуется отрезком на абсциссе, ограниченным слева линией БГ, справа — линией КД. Левая граница соответствует началу области тепловых нагрузок, при которых w l > что приводит к нарушению устойчивой подпитки жидкостью кипящего пристенного слоя. Правая граница области характеризует так называемый затянутый кризис [12,] когда в условиях свободной конвекции специально принятыми мерами по регулированию скорости наращивания тепловой нагрузки после точки Б удается [c.46]

На этой же фигуре нанесена также кривая, рассчитанная по формуле (13.15). Эта кривая отклоняется вниз от опытных точек в связи с тем, что в условиях эксперимента задавался тепловой поток, а не температурный напор. На фиг. 75 приведены результаты сопоставления опытов Брамлея, проведенных при атмосферном давлении, с расчетами по формуле (13.15). Как видно из фиг. 75, вариации коэффициента р не выходят за теоретические пределы, Таким образом, изложенные ранее [56] основные положения теории теплоотдачи при пленочном кипении подтвердились последующими экспериментальными исследованиями. На фиг. 76 приведены данные [c.162]

Оно плохо согласуется с данными на начальных стадиях пленочного кипения. Например, фотографии показывают отчетливый переход к пленочному кипению при перепаде КТ для метилового спирта, равном П,ТС. Тепловой же поток, вычисленный по уравнению Бромли, составляет всего одну шестую экспериментального значения. Однако при перепаде ЛГ, равном 100° С, уравнение (5) превосходно согласуется с опытными результатами. [c.277]

Книга посвящена теоретическому и экспериментальному исследованиям нестаиионарны.х теплообмена и гидродинамики при турбулентно.м течении газов и жидкостей в каиала.ч различной формы, а также при пленочном кипении криогенных жидкостей. Изложена методика экспериментального исследования и расчета нестационарных теплоотдачи и гидродинамики в одно- и двухфазных потоках. Дан анализ экспериментов и их сопоставление с теоретическими решениями. [c.2]

Результаты экспериментальных и теоретических работ по устойчивости жидких капель в потоках со скольжением фаз позволяют заключить, что при достижении условий, соответствующих Уе = рп6(ип — Иж) /сг = VeKp, каждая капля распадается на две. Однако в связи с отсутствием для дисперсного режима пленочного кипения надежных данных о величине Уе,,р принято, что Ше,ф = 5 10 и в этом диапазоне проведены ва-220 [c.220]

Во всех экспериментальных работах, за исключением [107 и 133], опытные данные обобщены на основе рассмотрения эквивалентной гомогенной модели дпснерсно-го потока. Реальный двухфазный дисперсный поток заменяется гомогенным однофазным потоком, а вклад каждой фазы учитывается различными приемами по равновесному паросодержанию. При этом, как уже отмечалось в 7.1, не учитываются а) действительные процессы передачи тепла от стенки к пару и от пара к жидкости б) скольжение фаз и термическая неравновесность в) возможность существования различных режимов пленочного кипения, особенно если Лр изменяется в щироких диапазонах. Поэтому такой метод позволяет при удачном подборе соответствующих корреляций обобщить данные только для конкретных условий проведенного эксперимента. Переносить эти данные на другие условия опыта даже при соблюдении равенства критериев подобия в этих формулах нельзя. [c.229]

Экспериментальное исследование выполнено при нестационарном охлаждении вертикальных трубопроводов различного диаметра жидким азотом при подъемном и опускном движении в условиях как естественного распада жидкой струи на капли, так и предварительного распыла жидкости. Экспериментальная установка, режимные параметры, методика эксперимента и первичной обработки опытных данных такие же, как и при исследовании стержневого режима пленочного кипения, рассмотренном в 7.4. Исключение составляет массовый расход жидкости и температура стенки, которые при дисперсном режиме изменялись в диапазоне 0,01 —1,0 дм с и 300—1000 К соответственно. Предварительный распыл жидкого азота на входе в экспериментальные участки (трубы из стали 1Х18Н9Т с внутренним диаметром 12 мм и 57 мм, длиной 80 и 26 калибров соответственно) осуществлялся с помощью струйных форсунок с радиальной подачей жидкости. В трубе диаметром 57 мм средний начальный размер жидких капель определяли по кривым спектрального распределения капель по размерам. Кривые получены после обработки результатов фотосъемки. При подъемном движении в трубе диаметром 12 мм начальный средний размер капель принимали в предположении, что для заданного значения начального паросодержания. Го = 0,01 достигаются условия е = е,ф, в случае опускного движения без распыла — из вариантных расчетов при изменении бо в пределах от 1 до 3 мм. [c.233]

Сайенс и сотр. [47, 48] использовали зависимо1сть (7-18) для вывода соотношения, которое правильно описывает влияние давления на экспериментальные результаты при пленочном кипении легких углеводородов яа сравнительно небольших горизонтальных цилиндрах. Оли установили, что влияние давления можно учесть путем введения, в выражение (7-18) приведенной температуры насыщения 7 = Гнас/7 кр. Формула, наилучшим образом аппроксимирующая их данные, имеет вид [c.210]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...