Критический тепловой поток поверхностях

На величину критического теплового потока влияет также ряд свойста поверхности нагрева и ее предварительное состояние. Так, на свежих поверхностях величина qit-pi меньше, чем на проработавшей в течение примерно 30 мин. Шероховатость поверхности иагрева может приводить к некоторому увеличению критического теплового потока. [c.202]

Формулу (7-7) можно рассматривать как определяющую одно из предельных значений критического теплового потока. Вторым предельным случаем можно считать возникновение пленочного кипения в неограниченном объеме жидкости с исчезающей вязкостью, обтекающей поверхность нагрева с весьма большими скоростями. [c.209]

КРИТИЧЕСКИЙ ТЕПЛОВОЙ ПОТОК ПРИ ПРОДОЛЬНОМ ОБТЕКАНИИ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА В БОЛЬШОМ ОБЪЕМЕ ЖИДКОСТИ [c.212]

Параметры пленки и связанные с ними такие интегральные характеристики, как коэффициенты теплоотдачи и гидродинамического сопротивления, плотность критического теплового потока или граничное паросодержание, характеризующее кризис второго рода, скорость солеотложения на поверхности трубы при генерации пара, существенно зависят от интенсивности процессов уноса капель с поверхности пленки и их выпадения на пленку. В связи с этим процессы обмена массой между ядром потока и пленкой интенсивно (особенно в последние годы) изучаются. [c.235]

Шероховатость поверхности несколько повышает значение плотности критического теплового потока. [c.272]

При совместном обогреве обеих поверхностей кольцевого канала плотности критических тепловых потоков (/""i и имеют те же значения, какие устанавливаются при одностороннем обогреве, даже если с противоположной стороны подводится тепловой поток, близкий к критическому. Очевидно, что это справедливо для каналов, в которых процесс поверхностного кипения на одной из сторон не влияет на процесс перехода пузырькового кипения в пленочное на другой, т. е. для каналов 6 3 мм [171]. [c.311]

При парообразовании с изменением градиента скорости в пристенном слое меняется динамическое воздействие потока на кипящий пограничный слой. Так как градиент скорости на внутренней поверхности канала выше, чем на наружной, плотности критических тепловых потоков Qk на этой поверхности также должны быть [c.311]

Обработка экспериментальных данных по значениям плотностей критических тепловых потоков при кипении на наружной поверхности канала приводит к зависимости [c.312]

При более высоких температурах поверхности ( с>М жидкость не может соприкасаться с поверхностью нагрева, так как при приближении к поверхности происходит самопроизвольное ее распадение и испарение. Это определяет возможность существования пленочного кипения, несмотря на то, что паровая пленка часто оказывается гидродинамически неустойчивой. Критический тепловой поток при прекращении пленочного режима кипения может быть найден из соотношения [c.127]

При кипении жидкости, температура которой вдали от поверхности нагрева меньше температуры насыщения 4, критический тепловой поток определяется по уравнению [c.68]

Результаты такого сопоставления показаны на рис. 4.9, из которого видно, что опытные данные в среднем на 24 % превосходят значения критических тепловых потоков, рассчитанных по формуле (4.34). Эта формула при соответствующем увеличении значения численного коэффициента может быть использована для определения величины <7кр при поверхностном кипении ДФС в змеевиках. Превосходство критических плотностей тепловых потоков в змеевике над в прямых трубах можно объяснить более интенсивным отводом пара от поверхности нагрева за счет вторичных микровихревых течений. [c.70]

Схема экспериментальной установки Л. 4], предназначенной для исследования критического теплового потока при кипении воды и различных спиртов при давлении от 1 до 60 бар, показана на рис. 4-7, Она представляет собой горизонтальный цилиндрический барабан 1, с одного конца которого приваривается днище 2, а с другого фланец 3. Внутри барабана, залитого исследуемой жидкостью (8—9 л), помещается калиброванная нихромовая проволока диаметром 1 мм. или пластинка 5 длиной 150 мм с толщиной 0,1 — , Qmm и шириной 3-—10 мм. Пластина устанавливается на внутренней стороне крышки барабана 4 на ребро или на широкую грань в горизонтальной плоскости. При установке пластины на широкую грань нижняя поверхность покрывается парафином или тефлоном. Кипение жидкости в этом случае происходит только на поверхности, обращенной вверх. При отсутствии указанного покрытия кипение имеет место на обоих поверхностях пластины. Питание пластины производится от низковольтного двигатель-генератора постоянного тока 6 через вводы 7. Для измерения падения напряжения на расстоянии 8—10 мм от оплавленных концов пластины 5 приварены четыре провода. Концы пластины оплавляются латунью во избежание нагревания в контактах и местах перехода. Электрические провода выводятся от пластины наружу через штуцера 9 в крышке барабана. [c.240]

Трудность осуществления пленочного режима кипения при электрическом обогреве состоит в резком повышении температуры поверхности при переходе от ядерного кипения, что вызывает пережог рабочего элемента, если для его изготовления не применяются специальные тугоплавкие материалы. После осуш,ествления указанных режимов кипения тем или иным способом опыты проводятся в обратном направлении. Для этого производится постепенное снижение теплового потока до тех пор, пока не произойдет переход пленочного режима кипения в ядерный. Величина теплового потока, при котором имеет место обратный переход пленочного режима в ядерный, принимается за вторую плотность критического теплового потока. При этом измерения ведутся теми же методами и средствами, какие применяются для исследования других режимов кипения. Трудности осуществления пленочного режима кипения до некоторой степени обходятся в работе [Л. 7]. В ней для получения пленочного режима применяются относительно невысокие значения тепловых потоков и температур стенки. Кроме того, не требуется проходить первый кризис кипения. С этой целью опытная труба 2 [c.247]

На рис. 1 и 2 в качестве примеров показаны зависимости критического теплового потока от недогрева для двух режимов. На рис. 3 — эти же зависимости, полученные при исследовании закономерностей кризиса теплообмена в кольцевом канале с внешним обогревом шириной 1,5 мм и диаметром внутренней поверхности 10—12 жж [16]. Представленная закономерность характерна для диапазона изменения давления от 9,8-10 до 215-10 массовой скорости 500—2500 кг м -сек и недогрева от О до 100— 120° К. Как видно из рис. 3, величина критического теплового потока возрастает с ростом недогрева по линейному закону, причем степень влияния недогрева увеличивается с ростом скорости. Такой же характер зависимости был установлен для цилиндрических каналов диаметром 0,5 мм в области недогревов от 40 — 50 до 150—180°К в пределах изменения давления (10,8-т--7- 69,5) 10 и массовой скорости (20 -г- 90 )10 кг/м -сег [c.20]

Другой вопрос, на котором я хочу остановиться в связи с тем же докладом проф. С. С. Кутателадзе, это вопрос об определении критических тепловых потоков. Здесь в одном случае, при кипении на погруженных поверхностях, достигается достаточная точность в другом случае, более интересном для практики, установленные количественные связи дают различные результаты и, что еще более важно, экспериментальные данные ряда исследователей резко различаются между собой. Конечно, это не результат самого механизма возникновения процесса. Природа процесса зарождения кризиса при кипении в трубах и в большом объеме одна и та же. Однако для первого случая различные методы (гидродинамическая теория проф. С. С. Кутателадзе, полуэмпирический метод теории подобия и аналитическое решение Зубра) привели к весьма близким количественным результатам, достаточно хорошо согласующимся с экспериментальными данными, в то время как при кипении в условиях вынужденного движения данные по кр различаются нередко в 2—3 раза. В последние годы некоторые исследователи обратили внимание на наличие влияния пульсаций на q p- Однако в количественных связях пульсации не находят никакого отражения, в связи с чем использование полученных зависимостей для расчетов затруднено. По моему мнению, не-изученность влияния некоторых факторов на процесс возникновения кризиса является причиной расхождения полученных экспериментальных данных, а отсутствие количественных характеристик влияния некоторых воздействий (например, пульсаций) затрудняет построение обобщенных зависимостей. [c.231]

На некоторых поверхностях, относительно обедненных центрами парообразования, удалось обнаружить явление затягиваппя перехода от пузырькового режима кипения к пленочному. Результаты одного из таких опытов показаны на рис. 7-9. Зона нормальных критических тепловых потоков для данных условий совпадает с выходом на плато функции а( ). Как видно, по сравнению с обычными условиями удалось затянуть переход к развитому пленочному кипению почти в 2 раза по плотности теплового потока. Поверхность нагрева в режиме затянутого пузырькового кипения была окутана сплошной пеленой пара. Тем не менее, высокий уровень интенсивности теплоотдачи свидетельствует о достаточно хорошем орошении поверхности нагрева, 13 19S [c.195]

Эти издания существенно расширены. В них наряду с результатами, появившимися в печати и полученными в исследованиях авторами в Самые последние годы, включены также некоторые новые разделы Гидродинамика барботажного слоя при падении давления , Гидродинамика и теплообмен в жидких яленках , Кипение на поверхностях с капиллярно-пористыми иокрытиями , Влияние неравномерности обогрева на критические тепловые потоки и др. [c.6]

Наиболее сложные законы тепло- и массообмена наблюдаются при дисперсно-кольцевой структуре двухфазного потока. В этом случае коэффициент теплоотдачи определяется действительной скоростью жидкости, текущей в пленке, и характером волнообразования на ее поверхности. Следовательно, знание параметров пленки является необходимым условием для создания обоснованных методов расчета интенсивности теплообмена в условиях дисперснокольцевого режима течения парожидкостной смеси. Эти знания являются также ключом к пониманию физического механизма возникновения кризисов теплообмена при кипении в трубах и позволяют получить рациональные формулы для расчета плотностей критических тепловых потоков или граничных паросодержаний, превышение которых ведет к резкому ухудшению теплоотдачи. [c.231]

По существу, оба рассмотренных подхода к объяснению механизма перехода от пузырькового кипения к пленочному не противоречат друг другу в обоих случаях кризис теплообмена наступает вследствие прекращения доступа жидкости из основного объема к теплоотдающей поверхности. С.тедует, однако, отметить, что пока только гидродинамическая теория кризиса теплообмена при кипении дала возможность получить- теоретическим путем выражение для расчета плотности критического теплового потока <7крь [c.270]

Во воем диапазоне изменения х с уменьшением недогрева или ростом паросодержания плотность критического теплового потока уменьшается. Это является следствием того, что радиальный поток пара, образующегося на теплоотдающей поверхности, препятствует проникновению жидкости из ядра к стенке канала. При p )= onst с ростом относительной энтальпии х повышается насыщенность паром пристенного двухфазного слоя и соответственно ухудшаются условия подпитки последнего жидкостью. [c.289]

Отмеченные выше закономерности характерны не только при кипеиии пароводяной смеси, но и при кипении органических жидкостей. На рис. 11.19 приведена зависимость от недогрева А нед при кипении моноизопропилдифенила (МИПД) на поверхности внутренней трубы кольцевого канала. Из рисунка видно, что с ростом недогрева плотность критического теплового потока (как и в круглых трубах) увеличивается. При кипении МИПД влияние давления в диапазоне его изменения от 2 до 8 МПа незначительно и качественно одинаково при кипении на внутренней и наружной поверхностях кольцевых каналов. При Д нед>60ч-Ю0 С с увеличением давления kpi уменьшается, а при Д нед<60°С — увеличивается [171]. [c.310]

Плотность критического теплового потока при кипении на поверхности наружной трубы кр1 практически не зависит от размеров кольцевой щели (рис. 11.20) и равна соответствующим значениям <7кр1 при кипении в трубах. [c.311]

Плотность критического теплового потока ( , pi)kk при кипении недогретой жидкости на наружных и внутренних поверхностях кольцевых каналов при поверхностном кипении и кипении в условиях Л4ед = 0 при р = 0, когда влияние наросодержания не проявля- [c.312]

Случаи, когда в испарителях генерация пара происходит в горизонтально расположенных трубах, встречаются не так уж редко. Как правило, плотность критического теплового потока в горизонтальных трубах ниже, чем в вертикальных, поэтому с целью повышения значения кр применяются различного рода интенсификаторы. Однако использование в качестве интенсифи-каторов каких-либо завихрителей или шнеков не приводит к существенным результатам, так как с их помощью турбулизируется ядро потока, в то время как основное термическое сопротивление сосредоточено в пристенной области. Как показывают эксперименты, в некоторых случаях в качестве интенсифнкаторов целесообразно использовать поверхности с капиллярно-пористыми покрытиями. На рис. 12.7 сопоставлены зависимости q = f x) для гладкой трубы и для трубы с капиллярно-пористым покрытием [216]. В этих опытах [c.323]

Механизм воздействия пористой структуры на значение гра-, ничного паросодержания и плотность критического теплового потока авторы работы [216] объясняют изменением характера массооб-мена между ядром потока и жидкой пленкой. В условиях кольцевого режима течения при больших массовых скоростях толщипа пленки жидкости бпл оказывается соизмеримой с толщиной сетчатой структуры бс. Когда бпл бс, пористое покрытие препятствует укосу жидкости с поверхности пленки и в то же время удерживает капли жидкости, выпадающие из ядра потока. Это способствует повышению концентрации жидкости у теплоотдающеп поверхности по сравнению с аналогичными условиями при течении паролсидкостного потока в канале с гладкой поверхностью. Кроме того, пористая структура способствует повышению турбулентности потока и увеличению интенсивности переноса капель к стенке. [c.324]

В целом приведенные данные показывают, что для процесса пузырькового кипения характерны высокая интенсивность теплоотдачи п возможность отвода с единицы поверхности весьма значительных потоков тепла. Последние величины ограничены значением критического теплового потока <7кр1. [c.122]

За критический тепловой поток принималось значение q, предшествовавшее пережогу внутренней трубки (в среднем каждый седьмой опыт) или отключению напряжения электронным регулятором ЭРТ-52, воспринимающим скачок термо-э. д. с. специальной многоспайной термопары, измеряющей температуру внутренней поверхности централь- [c.179]

В 1946—1947 гг. А. В. Чечеткиным [Л. 1] исследовались критические тепловые нагрузки при кипении даутерма в большом объеме. Экспериментальная установка представляла собой стеклянный цилиндрический сосуд диаметром 29 мм и высотой 340 мм с расположенным по его оси кипятильником — нихромовыми проволочками диаметром 0,29 мм и длиной 265 мм. Опыты проводились при горизонтальном и вертикальном положении сосуда, т. е. на горизонтально и вертикально расположенных поверхностях нагрева. Кроме того, исследовались критические тепловые потоки при кипении даутерма в ограниченном объеме. Установка представляла собой стеклянный контур с естественной циркуляцией диаметром 26 X X 1,5 мм и подъемным участком высотой 700 мм. Греющие поверхности (нихромовые или железные проволочки) располагались по вертикальной оси подъемного участка. Тепловые нагрузки вычислялись на основании замеров силы тока и сопротивления греющей проволочки. Все опыты проведены при атмосферном давлении. [c.57]

Выну/кденная конвекция кипящей воды в вертикальных каналах широко используется для охлаждения ядерных реакторов и других высоконапряженных теплогенерирующих систем. Одним из наиболее важных факторов, ограничивающих теплонапряжен-ность таких систем, является критический тепловой поток. Критические условия характеризуются резким уменьшением теплоотдачи от нагретой поверхности, что может привести к повреждению этой поверхности. До недавнего времени большая часть экспериментальных исследовании, посвященных этой проблеме, была направлена на испытание секций с постоянным но длине тепловым потоком. Следовательно, большое количество имеющихся экспериментальных данных, строго говоря, не может быть непосредственно использована для расчета реакторов, так как распределение теплового потока в реакторах является неравномерным. Кроме того, немногочисленные данные, полученные для случая неравномерного теплового потока, показывают, что критический тепловой поток в подобных условиях может оказаться существенно ниже, чем для постоянного по длине теплового потока, при одинаковых гидродинамических условиях. Таким образом, проведенное экспериментальное и аналитическое исследование [1] было предпринято с целью определения влияния аксиальной неравномерности теплового потока на критический тепловой поток в пароводяных смесях. [c.213]

Критический тепловой поток зависит также от давления (рис. 4-6). Величина этого потока проходит через максимум, стремясь при критическом давлении к бесконечно малой величине. Влияние размеров поверхности нагрева на <7кр1 весьма незначительно. [c.238]

На рис. 4-19 показано влияние параметра л на <7кр1 при различных скоростях циркуляции потока [Л. 5]. Из графика следует, что критический тепловой поток уменьшается как при отрицательных, так и при положительных значениях этого параметра. Уменьшение при положительных значениях параметра л говорит о влиянии паро-содержания при объемном кипении жидкости в трубах. При паросодержаниях х 0,25 (р=170 бар) скорость циркуляции не оказывает влияния на кр1- Опытами установлено, что критические тепловые потоки не зависят от относительной длины трубы [Л. 11], если она больше 8—10 диаметров. При меньших значениях kpj уменьшается с увеличением относительной длины. Эго явление объясняется резким изменением интенсивности конвективного теплообмена в начальном участке трубы. Влияние диаметра на (7npj имеет место при малых его значениях. Некоторое увеличение <7нр наблюдается при уменьшении диаметра до -> 8 мм. Толщина стенки не влияет на <7npj В работе [Л. 13] и др. было установлено, что состояние поверхности на кр не оказывает влияния. Увеличение времени предварительного кипения при шероховатых поверхностях также не приводит к изменению. Стабилизированные значения зависят от количества солей, содержащихся в кипящей жидкости. С увеличением солесо-держания стабилизированные значения увеличиваются, а время, необходимое для получения стабилизированных значений кр,, наоборот, уменьшается [Л. 14]. [c.268]

Пузырьковый унос на обогреваемой xenie. Известно, что выход пузырька на поверхность пленки сопровождается дополнительным выбросом жидкости в спутный поток, в работе [2.105] расход пленки в конце обогреваемого участка трубы измерялся при помош,и отсоса пленки через пористую стенку. Было показано, что влияние пузырькового кипения как на величину уноса жидкости , так и на величину критического теплового потока оказывается небольшим при высоких значениях паро-содержаний и массовой скорости. На рис. 2.45, а показано падение рас- [c.92]

В опытах по исследованию влияния концентрации компонентов на критические тепловые потоки при кипении сплава натрий-калий применялись участки как с гладкой поверхностью, выполненные из нердавеющей стали и никеля, так и участки с искусственными центрами парообразования расширяющимися книзу. Со стороны теплоотдаютей поверхности засверли-вались отверстия сверлом 0,28 мм на глубину I мм по диаметрам 8 мм- [c.284]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...