Минимальный тепловой поток при пленочном кипении

Используется также, особенно для определения минимального теплового потока при пленочном кипении, так называемая наиболее опасная длина волны [c.207]

МИНИМАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПОТОК ПРИ ПЛЕНОЧНОМ КИПЕНИИ [c.217]

Знание минимального теплового потока не является настолько важным, как знание максимального, или критического, теплового потока для жидкости, имеющей высокую температуру кипения, поскольку переход к пузырьковому кипению обычно сопровождается значительным уменьшением температуры поверхности, и поэтому он не связан с такими большими тепловыми нагрузками на систему, какие описаны в гл. 6. Однако в случае криогенных жидкостей возникает необходимость расчета минимального теплового потока при пленочном кипении, поскольку переход к пузырьковому кипению происходит при рабочих температурах. Изменение величины коэффициента теплоотдачи на несколько порядков при изменении режима кипения во многих случаях становится предметом внимания инженера-конструктора. [c.217]

Сводка формул для минимального теплового потока при пленочном кипении [4] [c.218]

РИС. 8.1.. Минимальный тепловой поток при пленочном кипении в большом объеме, азота. [c.219]

Максимально возможную в данных условиях плотность теплового потока при пузырьковом кипении называют первой критической плотностью теплового потока. Например, при кипении в большом объеме она соответствует точке А (см. рис. 31.2). Минимально возможную (в данных условиях) плотность теплового потока при пленочном кипении называют второй критической плотностью теплового потока при кипении в большом объеме она соответствует точке Б на рис. 31.2. Наибольшее практическое значение имеет первая критическая плотность теплового потока, поэтому в дальнейшем будет обсуждаться только она ( р), а слово первая в ее названии будет опущено. [c.322]

Изменение механизма теплоотдачи при переходе от пузырькового кипения к пленочному или от пленочного к пузырьковому называют кризисами кипения, а параметры, им соответствующие, — критическими. Максимальная плотность теплового потока в точке А называется первой критической плотностью теплового потока q pi, а минимальная плотность теплового потока при пленочном режиме кипения, соответствую- [c.147]

Наконец, при некотором температурном напоре вся поверхность нагрева обволакивается сплошной пленкой пара, оттесняющей жидкость от поверхности. Так наступает третий, пленочный режим кипения (рис. 4-2, в). Перенос теплоты в режиме пленочного кипения от поверхности нагрева к жидкости осуществляется путем конвективного теплообмена и излучения через паровую пленку. По мере увеличения температурного напора все большая часть теплоты передается за счет излучения. Интенсивность теплообмена в режиме пленочного кипения достаточно низкая. Паровая пленка испытывает пульсации пар, периодически накапливающийся в ней, отрывается в виде больших пузырей. В момент наступления пленочного кипения тепловая нагрузка, отводимая от поверхности, и соответственно количество образующегося пара имеют минимальные значения. Минимальное значение тепловой нагрузки при пленочном кипении называется второй критической плотностью теплового потока а- При атмосферном давлении для воды, кипящей на технических металлических поверхностях, момент начала пленочного кипения характеризуется температурным напором At = = —ts 150°С, т. е. температура поверхности составляет примерно 250°С. [c.112]

При этом критический температурный напор А/кр, = (25 — 35)°С. Повышение температурного напора выше А/кр, приводит к переходу от пузырькового кипения к пленочному. Теплообмен при этом резко падает. Минимальное значение тепловой нагрузки при пленочном кипении называется второй критической плотностью теплового потока дкр . Для воды при атмосферном давлении пленочное кипение наступает при А крг = с — 5 = 150° С, т. е. при температуре поверхности нагрева, равной 250° С. [c.74]

Пленочное кипение наблюдается в стационарном режиме при тепловых нагрузках, как превышающих, так и существенно более низких, чем тепловой поток в точке D. При снижении q этот режим сохраняется до тех пор, пока температура обогреваемой поверхности, в общем случае подверженная колебаниям при колебаниях толщины паровой пленки, не снизится до температуры предельного перегрева жидкости. Если такое снижение происходит, то паровая пленка быстро разрушается и наступает возврат к режиму пузырькового кипения (переход EF). Этот переход также происходит достаточно быстро (скорость его зависит главным образом от теплоемкости опытного образца, служащего поверхностью кипения), так что переход от пленочного кипения к пузырьковому тоже называют кризисом, но уже пленочного кипения. Соответствующий этому кризису тепловой поток называют вторым критическим , или минимальным тепловым потоком пленочного кипения [c.346]

Проведение опытов и обработка результатов. Включение опытной установки осуществляется после изучения настоящего описания в следующем порядке сначала включаются измерительные приборы и в конденсатор подводится охлаждающая вода, затем на опытную трубку подается напряжение и устанавливается минимальная сила тока (около 3 А). По истечении 20—30 мин приступают к основным измерениям результаты их заносят в протокол. Первая серия опытов проводится при прямом ходе, т. е. при ступенчатом повышении мощности (теплового потока), подводимой к опытной трубке, до достижения максимальной силы тока равной 30 А. В первой серии проводится 5—6 измерений. Измерения в каждом опыте делаются при установившемся тепловом режиме. При прямом ходе процесса кипения, когда пузырьковый режим переходит в пленочный, температура стенки повышается до 500 °С и более. Поэтому для пленочного режима предусматривается провед,ение не более двух опытов. [c.181]

Вторая серия опытов проводится при обратном ходе процесса кипения, когда пленочный режим переходит в пузырьковый. Рабочий ток уменьшается с. тем же шагом, что и в первой серии опытов, с максимального значения, равного 30 А, до минимального, составляющего 2—3 А. После проведения второй серии опытов экспериментальная установка выключается, в порядке, обратном включению. Обработку результатов измерений рекомендуется осуществлять последовательно по мере проведения опытов. Плотность теплового потока Вт/м вычисляют по соотношению [c.181]

Переход от пленочного шпения к пузырьковому происходит при значении теплового потока, известном как минимальный тепловой поток при пленочном кипении <7мин (рис. 4.4). Большинство методов, используемых для нахождения этого теплового потока, основано на теории гидродинамической устойчивости (хорошее описание соответствующих математических моделей имеется в работах [1—3]). Теоретичеокие результаты хорошо согласуются с экспериментальными. Однако из-за того, что переход от пленочного кипения к пузырьковому вызывается неустойчивостью, величину мин не удается определить точно, и можно только указать диапазон значений, в котором лежит умин- [c.217]

Обзор имеющихся методов расчета минимального теплового потока при пленочном кипении на горизонтальных поверхностях в большом объеме жидкости имеется в работе Сидера и сотр. [4], [c.217]

В обзоре пленочного кипения и явления перехода [3] отмечается, что минимальный тепловой поток при пленочном кипении на вертикальных поверхностях не определялся ни экапериментально, ни теоретически. [c.218]

Соотношение для минимального теплового потока при пленочном кипении 9мин, полученное Зубером на основе теории гидродинамической устойчивости, обычно считаетоя справедливы м для больших вагревателей [c.306]

Изменение механизма (закономерностей) теплоотдачи в начале перехода от пузырькового кипения к пленочному или от пленочного к пузырьковому называется кризисом теплоотдачи при кипении. Максимально возможная плотность теплового потока при пузырьковом кипении называется первой критической плотностью теплового потока <7kpi (рис. 10.20). Если тепловой поток имеет плотность, превышающую значение первой критической, то чистая форма пузырькового кипения невозможна. Минимально возможная (при данных условиях) плотность теплового потока при пленочном кипении называется второй критической плотностью теплового потока Когда плотность теплового потока меньше второй критической, чистая форма пленочного кипения невозможна. [c.172]

Якр2 - восстановление пузырькового режима кипения (минимальная плотность теплового потока при пленочном кипении). [c.517]

Когда тепловая нагрузка на поверхности нагрева задана и не зависит от условий теплообмена, обратный переход от пленочного режима кипения к пузырьковому происходит при тепловой нагрузке <7мин (рис. 13-5). Этот переход также носит кризисный характер паровая пленка внезапно разрушается и температура поверхности скачкообразно снижается. Минимальная тепловая нагрузка при пленочном режиме кипения называется второй критической плотностью теплового потока и обозначается кр2- Соответствующий темпёра-турный напор, отвечающий точке минимума на кривой кипения, есть A кp2. [c.326]

Вторая особенность состоит в том, что если произошел кризис и установился пленочный режим кипения (поверхность не разрушилась), то при снижении тепловой нагрузки пленочное кипение будет сохраняться, т. е. обратный процесс теперь будет происходить по линии п 1еночного кипения (см. рис. 4-3). Лишь при достижении минимального теплового потока кр2 жидкость начинает вновь в отдельных точках периодически достигать (смачивать) поверхность нагрева. Отвод тепла растет и превышает подвод тепла, вследствие чего возникает быстрое охлаждение поверхности, которое также носит кризисный характер. Происходит быстрая смена режимов, и устанавливается стационарное пузырьковое кипение. Этот обратный переход (второй кризис) на рис. 4-3 также условно показан стрелкой как перескок с кривой пленочного кипения на линию пузырькового кипения при <7=<7кр2. [c.107]

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]

Основная энергия пульсаций температуры сосредоточена в диапазоне частот 0—0,5 Гц (рис. 4.8). Возрастание теплового потока и массовой скорости уменьшает зону пульсаций, но их амплитуда увеличивается. Амплитуда температурных пульсаций увеличивается с уменьгпением Хгр (вследствие большей разницы между интенсивностью теплоотдачи при пузырьковом и пленочном кипении при низких паросодержаниях). С ростом давления амплитуда колебаний температуры уменьшается. С повышением давления также уменьшается перегрев стенки, при котором наступает устойчивое пленочное кипение. Температура в этой зоне колеблется от значений при пузырьковом кипении до минимального значения при пленочном кипении [4.16, 4.17]. [c.151]

При дальнейшем росте теплового напора вся поверхность нагрева покрывается сплошной пленкой пара, отделяющей воду от поверхности металла (prie. 1.3,s). Наступает пленочный режим кипения. Перенос теплоты в этом режиме от поверхности нагрева к воде осуществляется конвективным теплообменом и излучением через паровую пленку. Интенсивность теплообмена здесь относительно низка. В момент начала пленочного кипения тепловой поток, отводимый от поверхности трубы, имеет минимальное значение — второе критическое значение 17кр2- В условиях фиксированного потока теплоты q, подводимой к поверхности нагрева, оба перехода от пузырькового к пле- [c.10]

Имеются данные [8], что явление гистерезиса, отмеченное при кипении в большом объеме (рис. 4.7), в режиме кипения при вы- нужденной конвекции отсутствует. Как сообщается в работе [8], Стивенс наблюдал, что при уменьшении теплового потока в режиме устойчивого пленочного кипения фреона-12 переход к пузырьковому кипению происходит по тому же пути, что и при переходе от пузырькового к пленочному кипению (рис. 8.2). Исследование кипения воды при давлении бар [9] также указывает на отсутствие явления гистерезиса. С другой стороны, в работе [10] отмечалось наличие гистерезиса при кипении изопропилового спирта и дистиллированной воды при низких давлениях. Однако имеющиеся экапериментальные результаты недостаточны для выяснения истинного поведения кривой кипения при вынужденной конвекции и тепловом потоке, близком к минимальному. [c.219]

Методика определения водорода [19] дает возможность подобрать для данного парогенератора водный режиме минимальной концентрацией водорода в питательной воде и паре. Большая роль в развитии пароводяной коррозии принадлежит высокому уровню локальных тепловых нагрузок. Было бы принципиальной ошибкой считать, что путем улучшения водно-химического режима котлов при высоком уровне теплового напряжения можно ликвидировать пароводяную коррозию. При нарушениях топочного режима, шлаковании, вялой циркуляции воды в барабанных котлах, пульсирующего потока в прямоточных котлах (особенно при высоких тепловых нагрузках) средствами химической обработки воды практически невозможно предупредить разрушения металла в результате пароводяной коррозии. При недостаточной скорости воды в парогенерирующих трубах, обусловленной рядом теплотехнических факторов и конструктивными особенностями котлов (малый угол наклона, горизонтальное расположение труб), ядерный режим кипения может переходить б менее благоприятный — пленочный . Последний вызывает перегрев металла и, как правило, пароводяную коррозию. Развитию ее сильно способствуют вносимые в котел с питательной водой оксиды железа и меди, которые, образуя отложения на поверхностях нагрева, ухудшают теплопередачу. Стимулирующее действие меди на развитие пароводяной коррозии заключается также в том, что она вместе с оксидами железа и другими загрязнениями, поступающими в котел, образует губчатые отложения с низкой теплопроводностью, которые сильно способствуют перегреву металла. Прямое следствие парегрева стали и протекания пароводяной коррозии — появление в паре котла молекулярного водорода. Вполне понятно, что по его содержанию можно оценивать лишь среднюю скорость пароводяной коррозии, локализацию же разрушений таким методом выявить трудно. [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...