Режимы течения- в пучках труб

Режимы течения в пучках труб 222 [c.480]

Режимы течений в пучках описывались в координатах pw — х. Данные по ним крайне скудны, хотя характер кривых подобен тому, что наблюдается в трубах. В заданном сечении пучка в разных ячейках могут наблюдаться разные режимы. [c.36]

Коэффициент теплоотдачи в пучках труб зависит от размеров поперечного и продольного шагов. При смешанном режиме течения коэффициент теплоотдачи глубинных рядов коридорных пучков труб уменьшается при увеличении Коэффициент теплоотдачи глубинных рядов шахматных пучков при < 2 пропорционален величине /j/rf м/ /j/d , , [c.347]

Хорошее совпадение экспериментально измеренных и теоретически рассчитанных полей температур для режимов с уменьшением мощности тепловой нагрузки служит экспериментальным обоснованием принятой модели течения, ее математического описания и методов расчета и для этого случая нестационарного течения в пучках витых труб. [c.174]

При турбулентном режиме течения газа в трубах, каналах и при продольном обтекании трубных пучков теплоотдача может быть подсчитана по формуле (5-7), но при этом поправка на изменение физических свойств с температурой (Ргш/Ргс)" несправедлива. [c.98]

Коэффициент теплоотдачи а определяют три группы факторов. Во-первых, геометрические факторы, связанные с конфигурацией системы конвективного теплообмена течение жидкости вдоль плоской поверхности, поток в трубе (или в продольных межтрубных каналах), поперечное обтекание труб и трубных пучков и т. д. Во-вторых, гидродинамические факторы, обусловленные прежде всего наличием двух режимов течения — ламинарного (при малых значениях числа Не) и турбулентного (при больших значениях числа Ке). Механизм теплообмена в двух этих случаях существенно различен. Кроме того, в пределах каждого режима течения имеется связь коэффициента теплоотдачи а со скоростью потока, качественно одинаковая для обоих режимов — при возрастании скорости потока коэффициент а увеличивается. Однако количественные характеристики для ламинарного и турбулентного режимов различны. [c.315]

Пучки труб устанавливаются обычно в каком-либо канале. Если рассматривать поток жидкости относительно стенок канала, в котором расположен пучок труб, то можно, как обычно, отметить ламинарный и турбулентный режимы течения. Пучок, установленный в канале, дополнительно турбулизирует поток. В связи с этим лами- [c.345]

Температура поверхности нижней трубы измерялась 9-f-12 термопарами медь — константан 0 0,15-т-0,20 мм. В каждом сечении температура измерялась в трех точках — на верхней, боковой и нижней образующих трубы. Специально проведенные опыты показали, что для получения средней по окружности температуры стенки трубы вполне достаточно измерений в указанных трех точках и дальнейшее увеличение числа точек замеров по окружности трубы не дает практически заметного увеличения точности. Эта проверка осуществлялась путем последовательных измерений показаний термопар при вращении экспериментальной трубы вокруг оси. Первая серия опытов на большом пучке была проведена при коридорном расположении труб. Результаты опытов, относящихся к заведомо ламинарному режиму течения пленки (Re < 100), нанесены на фиг, 12 в координатах формулы (4.10), которой придан вид [c.42]

Тесный пучок с осевым направлением жидкости. Необходимость исследования тесных пучков появилась в связи с развитием ядерной энергетики. К тесным относят пучки, в которых относительные расстояния между тепловыделяющими стержнями или трубками равны единице (s=d). Рабочая жидкость протекает внутри сложных каналов (ячеек), образованных соприкасающимися между собой трубками. Форма этих каналов изменяется в зависимости от компоновки труб в пучке и их размеров. При плотной упаковке труб в пучке температурное поле зависит не только от свойств жидкости и режима течения, но еще от геометрических размеров стержней или трубок и их теплопроводности. Закон распределения температуры по периметру трубки близок к косинусоидальному. Ярко выраженные максимумы температуры соответствуют линиям касания трубок. С увеличением скорости движения жидкости неравномерность распределения температуры уменьшается за счет проникновения турбулентности в узкие части ячейки. Влияние длины [c.201]

Здесь — коэффициент сопротивления поперечного пучка, зависящий от режима течения и характеристик пучка— шага в поперечном направлении S ], шага в продольном направлении (в направлении движения среды) Sj, числа рядов труб в пучке в направлении движения Z2 [c.216]

В смешанном режиме течения, когда передняя поверхность труб омывается ламинарным, а кормовая — вихревым потоком теплоносителя, эта разница в теплоотдаче шахматных и коридорных пучков уменьшается и в пределе при Re > 10 практически исчезает. [c.229]

Таким образом, кроме ламинарного (п==0.5) и турбулентного (и=0.8) режимов, также существует и отрывной режим течения (и=0.67). Следовательно, п является индикатором режима течения, и он будет использован для анализа структуры потока в пограничном слое на трубах пучков различной ориентации. Здесь п — показатель степени числа Ке в формуле Nu=ЛKe . [c.15]

Теплообмен в шахматных поперечно-омываемых пучках труб при турбулентном течении изучен достаточно полно [18—34] в широком диапазоне поперечных и продольных Si=s /d шагов ]> 1.13 4 > > 1.075), что является удовлетворительным для потребности практики. При обобщении опытных данных были использованы результаты работ различных авторов, что, с одной стороны, увеличивает обш ность аппроксимирующих зависимостей, а с другой, — включает в рассмотрение погрешности, свойственные различным методам (метод локального моделирования, метод регулярного режима, дискретное определение температуры поверхности и т. д.). Недостаточно исследованной оказалась область шагов труб ( 3 и б сСО-Э), т. е.. область, переходная от шахматных к коридорным пучкам. В настоящем разделе приводятся дополнительные данные для этой области и на базе изучения структуры потока сделана попытка детального обобщения опытного материала с учетом большой актуальности этой проблемы для различных отраслей техники. [c.19]

Гидравлическое сопротивление пучков труб в двухфазном потоке определяется режимом течения, эффектом скольжения фаз, интенсивностью межфазного массообмена в условии градиентных течений и т. д. Ясно, что строгое теоретическое рассмотрение этого процесса в настоящее время невозможно. При построении расчетных рекомендаций используются упрощенные модели течения. Наиболее употребительными являются гомогенная и расслоенная модели течения. [c.58]

Вернемся к рассмотрению процесса распространения ударных волн при закрытии затвора в нижнем конце трубы. Если в установившемся режиме, который имел место до закрытия затвора, пренебречь потерями по длине и скоростным напором, то пьезометрическая линия изобразится горизонтальной прямой ПУ (см. рис, 100). Тогда возникшее при гидравлическом ударе распределение давления вдоль трубы для некоторого момента изобразится линией 1. С течением времени волна повышения давления, распространяясь вверх по трубе, охватит всю ее длину (линия 2). Но в начальном (входном) сечении трубы давление не может измениться, так как там оно определяется, только напором Но над центром отверстия. Поэтому в момент прихода ко входному сечению волны повышения давления в этом сечении должна возникнуть волна противоположного знака, т. е. волна понижения давления, которая компенсировала бы первичную волну. Такая волна возникает, поскольку часть уплотненной жидкости будет вытолкнута из трубопровода в резервуар, благодаря чему понизится давление в верхнем конце трубы и это понижение распространится вниз (линия 3). Появление этой распространяющейся вниз по трубе волны изменения давления называют отражением ударной волны от входного конца трубы. В момент, когда отраженная волна достигнет выходного конца с полностью закрытым затвором, произойдет новое отражение, но уже без перемены знака волны, т. е. отраженная волна будет иметь тот же знак, что и подошедшая. [c.209]

На рис. 5.11 теоретически рассчитанные поля температур теплоносителя для числа Ке = 3,5 10 при различных значениях коэффициента К для моментов времени т = 16,8, 20,8, 24,8, 32,8, 44,8, 72,8 с сравниваются с экспериментально измеренными распределениями температур в диапазоне изменения радиальной координаты г/г < 0,5. Именно в этой области течения наблюдаются максимальные изменения температуры теплоносителя во времени, обусловленные резким увеличением тепловой мощности, подводимой к трубам нагреваемой части пучка. Наблюдаемый на рис. 5.11 характер изменения температуры теплоносителя во времени является типичным для всех режимов работы теплообменника, рассмотренных в данном разделе. [c.159]

Расчет температурных полей теплоносителя при изменении расхода во времени проводился путем численного решения системы уравнений (5.17). .. (5.21) с записью уравнений газовой динамики в квазистационарном приближении, используя функцию С = (7 (г), определенную экспериментально (см. разд. 5.1). На рис. 5.26, 5.27 сопоставляются теоретически рассчитанные поля температур с экспериментально измеренными полями для определенных моментов времени. Видно, что для рассмотренных режимов работы пучка витых труб с = 57 эффективный коэффициент диффузии ЛГд в течение всего нестационарного процесса, связанного с возмущением расхода теплоносителя, практически остается постоянным и равным значению перед моментом внесения этого возмущения, т.е. [c.176]

При турбулентном режиме течения в межтрубном пространстве пучка характер движения жидкости по периметру труб может быть различным. Так, при Re<110 у поверх1 ости трубы происходит смешанное течение, т. е. фронтальная часть трубы будет омываться ламинарным пограничным слоем, а тыльная — неупорядочными вихрями. При больших числах Рейнольдса турбулентное течение будет наблюдаться как в межтрубном пространстве, так и в пограничном слое около трубы. [c.346]

Авторы [И, 12] объясняют кризис сопротивления в трубах перестройкой режима течения, в ходе которой происходит резкое утонение пристенной пленки жидкости. Очевидно, подобные явления происходят и при течении двухфазного потока в пучках. Однако при детальном сравнении результатов опытов, полученных на трубах и пучках, было замечено, что изменения в ходе кривой Ардф=(а , р, щ) для пучков стержней наступают более плавно, без резко выраженных провалов . По-видимому, это связано со специфическими особенностями геометрии канала, т. е. с наличием различного рода узкостей, угловых областей и т. п., которые затрудняют перестройку потока. [c.154]

Методы экспериментального исследования перемешивания теплоносителя в поперечном сечении пучка витых труб на стационарном режиме были рассмотрены в работе [39]. Это — классические методы исследования переносных свойств потока методы диффузии тепла (вещества) от точечного источника, непрерьшно испускающего нагретые частицы воздуха (или газа другого рода) в основной поток, и метод диффузии тепла от линейного источника, трансформированные с учетом особенностей течения в пучке витых труб, а также его конструкции. При этом для проведения экспериментов и обработки опытных данных использовалась гомогенизированная модель течения. Измерения полей температуры и скорости потока проводились вне пристенного слоя, а теоретически рассчитанные поля температуры теплоносителя и скорости потока бьши непрерьшны в пределах диаметра кожуха пучка. При этом считалось, что в пучке течет двухфазная гомогенизированная среда с неподвижной твердой фазой. При исследовании эффективного коэффициента турбулентной диффузии в прямом пучке витых труб первым методом диаметр источника диффузии бьш равен диаметру витой трубы с , а сам источник перемещался относительно выходного сечения пучка, гделроизво-дились измерения полей скорости. Однако эти отклонения от известного метода диффузии не стали препятствием для использования понятия точечного источника в пучке витых труб при достаточно больших расстояниях от него, где измеренные поля температур практически не отличались от гауссовского распределения [39]. Этот метод, основанный на статистическом лагранжевом описании турбулентного поля при изучении истории движения индивидуальных частиц, непрерьшно испускаемых источником, используется в данной работе и для определения эффективных коэффициентов турбулентной диффузии в закрз енном пучке витых труб, но при неподвижных источниках диффузии. [c.52]

На рис. 28.4 показано (по данным Г. А. Михайлова) изменение по длине окружности трубы локального коэффициента теплоотдачи в зависимости от угла ф для первого, второго и последующих рядов семирядного коридорного и шахматного пучков при смешанном режиме течения. По оси абсцисс отложен центральный угол ф, отсчитанный от лобовой образующей, а по оси ординат — отношение ф/а, где аф — локальное, а а — осредненное по окружности трубы значение коэффициента теплоотдачи. [c.346]

Известны два оснЬвных режима течения жидкости ламинарный и турбулентный. Эти жё режимы могут иметь место № при движении жидкости в пучке. Форма течения жидкости в пучке во многом зависит от характера течения в канале перед пучком. Если при данном расходе и температурах теченйе в канале, где установлен пучок, было бы турбулентным при отсутствии пучка, то оно обязательно будет турбулентным и в пучке, так как пучок является прекрасным турбулизатором. Однако если пучок пойещен в канал, в котором до его установки имел бы место ламинарный режим течения, то в этом случае в зависимости от числа Re можно иметь как одну, так и другую формы течения. Чем меньше число Re, тей устойчивее ламинарное течение, чем больше — тем легче перевести егЬ в турбулентное. При низких значениях числа Re течение может остаться ламинарным. При этом межтрубные зазоры как бы образуют отдельные щелевидные каналы переменного сечения (исключение составля ет предельный случай, когда расстояния между трубами очень велики). [c.227]

Можно полагать, что с ростом высоты бугорков шероховатости начало режима, при котором начинается резкое увеличение гидравлического сопротивления (переход на шероховатый режим течения), сдвигается в область более низких паросодержаний. Получение количественных рекомендаций о влиянии шероховатости на гидравлическое сопротивление при движении двухфазного потока в пучках стержней требует постановки специального исследования, которое целесообразно первоначально проводить на трубах 6 . В связи с этим влияние шероховатости на Ардф в настоящей работе подробно не изучалось, и в приведенном ниже обобщении рассматриваются только опытные данные, полученные при ж 4Г0.9, когда исследуемые каналы были заведомо гидравлически гладкими по отношению к двухфазному потоку. [c.155]

Этот вывод базируется на опытных данных, полученных на пучках стержней различной конфигурации (s/d=1.08, 1.15, 1.23 и 1.31) в широком диапазоне изменения весовых расходов [w (— =500 — 3600 кг/(м -сек)], давлений (/ =10120 ата) и паросо-держаний (О < ж < 0.9). С целью подтверждения общности характера обнаруженной закономерности были проанализированы опытные данные ряда советских авторов [13—16] на гидравлике двухфазного потока в круглых трубах. Было установлено, что и в трубах для области докризисных режимов течения гидравлическое сопротивление на двухфазном потоке пропорционально расходу в степени п=1.4. В работе (17] отмечается, что аналогичная зависимость была получена М. Сильвестри при течении двухфазного потока в кольцевых каналах. Таким образом, можно констатировать, что обнаруженная закономерность имеет достаточно универсальный характер. В настоящее время [c.156]

Тепло к трубам подводится от генератора постоянного тока АНГМ-90 мощностью до 90 кВт. Использование постоянного тока позволяет избежать электрических наводок в металлических элементах конструкции экспериментального участка. Максимальная сила тока при длительной нагрузке — 5000 А прц напряжении 18 В.Напряжение генератора регулируется изменением тока в цепи возбуждения. При этом регулируется и мощность энерговыделения в нагреваемой зоне пучка труб. Стабилизация напряжения на клеммах генератора обеспечивается специальным зяек-тронным устройством. Это позволяет поддержршать падение напряжения на пучке труб в течение стационарного режима работы постоянным. Сила тока 2000 А измеряется по падению напряжения на шунте класса точности 0,5. Для реализации нестационарного режима нагрева пучка труб в цепи возбуждения генератора установлен блок задающих напряжений, позволяющий резко изменять энерговыделение в нагреваемых трубах во времени. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...