Тепловой поток критический (максимальный) кипении

Максимально возможная при данных условиях плотность теплового потока при пузырьковом кипении называется критической поверхностной плотностью теплового потока и обозначается При кипении в большом объеме критическая плотность теплового потока соответствует условиям точки А. [c.259]

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]

Первая критическая плотность теплового потока — максимально возможная (при данных условиях) плотность теплового потока при пузырьковом кипении. [c.124]

Тепловой лоток в точке максимума кривой получил множество названий критический тепловой поток, пиковый тепловой поток, тепловой поток прогара, максимальный тепловой поток, первый кризис кипения (термин, широко используемый в русской литературе) и отклонение от пузырькового кипения. В гл. 6 рассматриваются механизм и методы расчета максимального теплового потока там эти термины будут употребляться как равнозначные. Минимум кривой также имеет несколько названий минимальный [c.107]

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]

В области перехода пузырькового кипения в пленочное зависимость q = f (М) имеет максимум. Режим, отвечающий максимальному значению тепловой нагрузки, называют критическим. Критические величины температурного напора, коэффициента теплоотдачи и тепловой нагрузки зависят от природы жидкости и давления, под которым жидкость находится. Например, для воды при атмосферном давлении А/ р = 25°, а р = 5,8 10 вт1(м град) и <7кр = 1,45 10 вт/м , т. е. при этих условиях тепловой поток больше, чем в начале развитого пузырькового кипения, в 250 раз. [c.408]

Рассмотрим далее способы определения величины при кипении в большом объеме, т. е. в условиях свободной конвекции л<идкости и при кипении в условиях вынужденной. Схему перехода от пузырькового кипения к пленочному можно представить следующим образом. По мере увеличения перегрева = —7" увеличивается число центров парообразования. При некотором АТ паровые пузыри покроют всю поверхность нагрева примерно так же, как твердые шарики одного размера, прилегающие друг к другу и лежащие на ней в один ряд. По-видимому, в условиях, близких к этим, следует ожидать реализации критической плотности теплового потока, так как турбулизация жидкости всплывающими пузырями будет максимальной. [c.271]

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]

Как видно из рис. 10.1, зависимость kpi=/(p) проходит через максимум. Как показывают эти (и многие другие) опытные данные, максимальное значение плотности критического теплового потока при кипении различных жидкостей устанавливается при давлении, примерно равном 7з Ркр- При устремлении давления к давлению в тройной точке ро или к критическому р р плотность критического теплового потока стремится к нулю. Это можно объяснить тем, что при р- ро удельный объем пара становится чрезвычайно большим, а при р ркр вообще невозможен перенос теплоты в форме теплоты испарения. [c.271]

Тепловой поток Q при увеличении температурного напора Ai растет не беспредельно. При некотором значении Ai он достигает максимального или так называемого первого критического значения, а при дальнейшем повышении At начинает уменьшаться. До момента достижения максимального теплового потока режим кипения называют пузырьковым. Для воды при атмосферном давлении величина первого критического теплового потока составляет примерно кр1 = 1,2 10 Вт/м2 соответствующее критическое значение температурного напора Д кр1=25ч-35°С. (Эти величины относятся к условиям кипения воды при свободном движении в большом объеме. Для других условий и других жидкостей величины будут иными.) [c.104]

Тепловой поток Q при увеличении температурного напора S.t растет не беспредельно. При некотором значении А/ он достигает максимального значения, а при дальнейшем повышении М начинает уменьшаться. До момента достижения максимального теплового потока режим кипения называют пузырьковым. Максимальную тепловую нагрузку при пузырьковом кипении называют первой критической плотностью теплового потока и обозначают [c.111]

Часть исследователей принимает за критический тепловой поток нагрузку, соответствующую отклонению кривой от закономерности, характерной для пузырькового кипения большинство же предлагает судить по тепловому потоку, соответствующему точке с максимальными значениями коэффициента теплоотдачи. Все это порождает большой разброс опытных данных и расчетных зависимостей для критических тепловых потоков, рекомендуемых различными авторами. Обычно при конструировании ориентируются на минимальные значения критических тепловых нагрузок, полученные для параметров и условий, близких к расчетным. [c.175]

В аппаратах с тепловыделением, не зависящим от процесса теплопередач, основной задачей теплового расчета является определение распределения температур в тепловыделяющих элементах и потоке охлаждающей среды. При этом следует, определить максимальные температуры материала и жидкости для сравнения их с условиями безопасного режима работы. В условия безопасного режима входят, в частности, допустимый температурный предел работы конструкционных материалов, температура насыщения жидкости при охлаждении без кипения и первая критическая плотность теплового потока при охлаждении с кипением. [c.446]

Критический тепловой поток в обоих случаях зависит от давления (рис. 4-18) [Л. 12]. Максимальное значение кр1 при кипении воды в трубах имеет место при меньшем давлении (-> 39,2 бар), чем при кипении в большом объеме (78,4 бар). С увеличением скорости кр1 в тру- [c.266]

В опытах определяют зависимости плотности теплового потока или коэффициента теплоотдачи а = д /АГ от разности температур АТ (так называемые кривые кипения). Критические плотности теплового потока и , 2 определяют как максимальные и минимальные значения на этих кривых. [c.397]

Точка С, где достигает максимума, называется точкой кризиса пузырькового кипения или первым кризисом. Соответствующую ей плотность теплового потока называют критической <7 р1 или максимальной Температурный напор, при котором [c.252]

На рис. 14.9, б показана установленная опытом зависимость дна от температурного напора А/для случая кипения воды в большом объеме при атмосферном давлении. В области между точками А н В, соответствующей А/ 5 °С и д = 5600 Вт/м , значение коэффициента теплоотдачи невелико и определяется условиями свободной конвекции однофазной жидкости. При дальнейшем повышении А/ плотность теплового потока быстро возрастает и при = 25 °С доходит до своего критического значения (7j,p T = 1,45 10 Вт/м (точка D). В этой области (между точками В и С) вследствие роста и движения пузырьков пара коэффициент теплоотдачи а также резко увеличивается и доходит до своего максимального значения 5,85 10 Вт/ (м К) у точки С, в которой при дальнейшем повышении А/ происходит изменение режима кипения. Пузырьковая форма парообразования (называемая также ядерной или ячейковой) переходит в пленочную, значение а резко падает, поскольку образовавшаяся пленка пара отделяет жидкость от нагретой стенки. [c.254]

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]

Уравнение Розенова основывается на фотографических наблюдениях Якоба [9], согласно которым в условиях пузырчатого кипения произведение диаметра пузыря на. частоту отрыва остаётся якобы постоянным. Наблюдения Якоба относились к воде и четыреххлористому углероду и, как он сам отмечает, проводились только при малых тепловых потоках. Максимальный из исследованных им потоков был на целый-лорядок меньше критического теплового потока при пузырчатом кипении. Нет оснований предполагать, что при малых и больших тепловых потоках размеры пузырей и частота их отрыва должны быть одинаковыми. [c.259]

Данные по критическим тепловым потокам для бензола, дифенила и смесей бензол—дифенил, кипящих при давлениях от 0,93 до 33,6 бар, были получены Губером и Хёне [9]. Линхард и Шрок [10] получили корреляционные зависимости максимального и, л-нимального тепловых потоков от давления для ряда жидкостей. Они показали, что изменения давления и геометрии системы оказывают значительное влияние на максимальный и минимальный тепловые потоки. Более позднее исследование Линхарда и Вата-набе [11] позволило заключить, что влияния геометрии и давления на максимальный и минимальный тепловые потоки при пузырьковом кипении могут быть отделены одно от другого. [c.301]

Принимая реальные величины Т - ( = 10 °С, X = 50 Вт/(м К), йу = = 5-10 Вт/ (м К), получаем q = 5 10 Вт/м , что значительно больше максимального теплового потока = 1,2 10 Вт/м , соответствующего кризису кипения первого рода для воды при атмосферном давлении. Кроме того, в гладких каналах критическое значение плотности теплового потока резко уменьшается с увеличением массового паросодер-жания потока, тогда как испарение потока внутри проницаемой матрицы может быть полностью завершено при тепловой нагрузке, близкой к предельной. [c.120]

На рис. 7-29 показан график, построенный Д. А. Ла-бунцовым и характеризующий области значений критических тепловых потоков при кипении в трубах. Максимальные экспериментальные значения приведены но опытам Л. Р. Хасанова-Агаева с закрученными потоками и Б. А. Зенкевича с большими локальными максимумами в распределении плотности теплового потока по длине трубы. [c.221]

Зависимости kpi от состава при поверхностном кипении бинарных смесей в трубах показаны на рис. 13.18 [202], На рисунке приведены также кривые, устанавливающие изменение разности концентраций НК-компонента в паре и в жидкости в зависимости от с нк. Из рис. 13.18 видно, что характер влияния состава смеси на кр1 в условиях вынужденного движения остается таким же, как и при кипении в большом объеме. Максимальные плотности критического теплового потока при а о = 3,5 и 5,0 м/с для данной смеси устанавливаются при концентрации, соответствующей максимуму на кривой Асвк = Свк) С возрастанием скорости (так же как при кипении чистых жидкостей) значение плотности критического теплового потока увеличивается. Аналогичные зависимости 9кр1 от Сик и ti o устанавливаются при кипении в кольцевых каналах (рис. 13.19). [c.368]

Максимальную тепловую нагрузку при пузырьковом кипении называют первой критической плотностью теплового потока и обозначают 9кр1. [c.323]

Величина максимального ( kpi) теплового потока может изменяться в зависимости от различных факторов. В табл. 4-1 приведены значения первой критической ллотности теплового потока и соответствующие температурные напоры для некоторых жидкостей при кипении в условиях атмосферного давления. [c.238]

Были проведены опыты, в которых тепловой поток изменялся по закону косинуса [5.9]. Тепловая нагрузка по длине канала изменялась ступенчато. Минимальная тепловая нагрузка (секции I и VI) поддерживалась на уровне 330 кВт/м максимальная (секции III и IV) — 582 кВт/м В секциях II и V тепловая нагрузка составляла 437 кВт/м . Опыты проведены в следуюш ем диапазоне параметров давление р = 13,7 МПа, массовая скорость рш = 3500 кГ/м - с. Паросодержапие изменялось от начала поверхностного кипения Хнпк до критического В качестве соли-индикатора использовался сульфат кальция. [c.207]

Изучение механизма пузырчатого кипения свидетельствует о том, что тепло передается отг.поверхности к жидкости главным образом пузырями, являющимися дополнительными турбулизаторами [6, 3]. Уравнения для расчета теплоотдачи при пузырчатом кипении и критического теплового потока частично зависят от скорости роста пузыря. Эллион [3] использовал для вывода уравнения измеренную скорость роста. Фостер и Зубр 1. 2] рассчитали скорость роста, допуская, что пузыри росли в первоначально равномерно перегретой однородной жидкости. В этих условиях пузыри продолжали расти без ограничения, в то время как в недогре-той жидкости пузыри растут только до максимального размера. Розенов [8] и Розенов и Гриффитс [7] предполагали, что скорость роста не является важной переменной в уравнении. Дальнейшие успехи в деле выявления зависимостей по теплоотдаче при кипении и лучшее понимание этого процесса зависят от получения кривых роста пузырей в условиях пузырчатого кипения. Особенно целесообразно выяснить степень влияния давления системы и недогрева массы жидкости на максимально достижимый размер пузыря и длительность времени, за которое пузырь достигает этого размера. [c.283]

Тепловой поток q при увеличении температурного напора растет до определенного максимального значения — первого критического значения q-Ay (рис. 1.4). Затем при дальнейщем росте температурного напора тепловой поток уменьшается. До момента достижения kpi режим кипения называют пузырьковым (рис. 1.3,а). [c.10]

По мере роста площади, занятой паровой пленкой, пройдя через максимум в точке С, начинает падать с увеличением ХТ = Г — Г.,, достигая минимума в точке В, когда вся поверхность занята пленочным кипением. Точка С, в которой достигает максимума, называется точкой кризиса пузырькового кипения или первым кризисом. Соответствующую ей плотность теплового потока называют критической <7кр1 или максимальной тах- Температурный напор, при котором достигается кризис, называют критическим Тща = Г, ,я — 7,. Аналогично точку О называют кризисом пленочного кипения илн вторым кризисом. Соответствующие ей значения д - и АТ обозначают тт или [c.266]

Ишигаи и сотр. [40] изучали теплоотдачу при кипении воды, когда жидкость находилась под поверхностью нагрева. Поверхность нагрева представляла собой торец медного кругового цилиндра диаметром й, который был помещен внутрь полою цилиндра, имеющего внешний диаметр О, из малотвплшроводного материала. Критический тепловой поток увеличивался с ростом отношения с1/0 и достигал 31начвния 197 Вт/см при й1В=1, полученного путем экстраполяции. Это на 40% больше величины, определенной осреднением 12 значений, полученных различными авторами для горизонтально расположенных проволок (140 Вт/см ). Максимальный измеренный критический тепловой поток был на 29% больше, чем вышеупомянутое среднее значение для горизонтальных проволок, что противоречит результатам работ [13, 28], в которых случай кипения жидкости под поверхностью нагрева имитировался путем изменения направления вектора ускорения на обратное. В этих работах было получено заметное уменьшение критического теплового потока. [c.181]

Возникновение кризиса теплоотдачи в режиме кипения при вынужденной конвекции -сильно зависит от того, насколько устойчиво течение. В работе Макбета [55] имеется превосходный современный обзор явлений и параметров, влияющих на воэннкновение кризиса теплоотдачи там описаны также различ,ные типы систем, в которых двухфаз1ное течение устойчиво и, следовательно, критические тепловые потоки максимальны. Эту работу можно рекомендовать для использования при проектных и конструкторских расчетах. [c.190]

Работы, проведенные в нашей стране и за рубежом, позволяют считать перспективным использование на теплонапряженных барабанных котлах высоких давлений экранных труб с внутренним спиральным оребрением (рис. 5.9). Такая конструкция обеспечивает надежную эксплуатацию вертикальных экранов и на участках с максимальными тепловыми нагрузками, а также труб с малым у лом наклона, наиример подовых и даже горизонтальных труб. В трубах с внутренним оребрением возникает закрученный поток. Образующиеся паровые пузырьки постояцро замещаются новыми порциями воды, что пре-лятствует созданию сплошной паровой пленки и нарушению нормального режима кипения. Тем самым предотвращается возникновение частых и значительных теплосмен, вызывающих повреждение защитных окисных пленок и коррозию свежеоткрытой поверхности металла. Опыт фирмы Бабкок-Вилькокс свидетельствует об отсутствии в сребренных трубах и локальных отложений [134]. По мнению фирмы, сребренные трубы могут быть использованы для экранирования топочных камер барабанных котлов с естественной циркуляцией на давления, близкие к критическому. Многозаходное оребрение на внутренней поверхности труб способствует разрушению пограничного ламинарного слоя и отодвигает наступление кризиса теплообмена в область более высоких тепловых нагрузок и более высоких давлений. Предупреждение нарушения нор- [c.223]

Возможно более точное знание критических условий имеет большое значение для конструктора котлов, а также для специалиста по коррозии. Данные литературы позволяют составить себе определенное представление о связях между критической величиной тепловой нагрузки, скоростью потока и энтальпией для разных давлений. Прежде псего следует упомянуть исследования Шмидта [Л. 2], приведенные на рис. 2, на котором показана зависимость критического теплонапряже-ния от давления, скорости дви кения холодной воды и ее энтальпии. Критическое теплонапряжение падает с увеличением давления и возрастанием энтальпии с повышением же скорости холодной воды оно, напротив, увеличивается. Так как энтальпия, по-видимому, оказывает наиболее сильное влияние на величину критического теплонапряжения, то конструктор должен расположить максимально нагруженную поверхность нагрева там, где энтальпия воды еще незначительна. Наряду с этим следует разработать способ управления пограничным слоем с целью предотвращения пленочного кипения. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...