Теплоотдача при кипении в условиях движения жидкости по трубам

Теплоотдача при кипении в условиях движения жидкости по трубам [c.410]

Пусть парообразование в трубе происходит в условиях развитого пузырькового кипения (жидкость смачивает стенку). Тогда изменение в некотором диапазоне скорости движения, как известно (см., например, [Л. 441), слабо сказывается на интенсивности теплообмена, так как в этих условиях изменение турбулентности потока мало влияет на возмущения пристеночного слоя, вызываемые энергичным образованием и отрывом пузырьков пара. Коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении в большом объеме, а также при движении внутри трубы в условиях естественной циркуляции может быть представлен зависимостью вида л = Aq1 [Л. 26]. Имея в виду сказанное выше о режиме кипения, воспользуемся этой формулой для рассматриваемого случая. Связь между элементарным количеством тепла dq и параметрами среды выразим через соотношение (1-5 ) [c.210]

Принято [Л. 5] различать следующие условия процесса теплоотдачи при кипении кипение в большом объеме при свободном движении жидкости, кипение в большом объеме при вынужденном движении и кипение внутри труб. [c.94]

Теплоотдача при пузырьковом кипении в условиях вынужденной конвекции жидкости. Пусть процесс пузырькового кипения происходит в трубе, по которой течет жидкость. Вынужденное движение жидкости может привести к более интенсивной теплоотдаче по сравнению со случаем кипения в большом объеме при свободном движении жидкости. Увеличение интенсивности теплоотдачи произойдет в том случае, когда турбулентные возмущения, вызванные вынужденным движениСлМ жидкости, станут больше тех, которые вызваны пузырьковым парообразованием. [c.267]

При кипении в трубах в условиях вынужденной конвекции на теплоотдачу оказывают влияние еще и паросодержание (недогрев), скорость вынужденного движения жидкости, а также размеры и расположение поверхности теплообмена в простра 1стве. [c.314]

Наиболее эффективным и надежным способом интенсификации теплообмена при кипении является применение пористых металлических покрытий. При этом пористая структура образуется либо в результате покрытия поверхности трубы тонкими металлическими сетками, либо нанесением на нее металлического порошка определенной зернистости. При этом образуется пористый слой с разветвленной системой сообщающихся между собой капиллярных каналов, через которые происходят эвакуация пара и подпитка пористой структуры жидкостью, подтекающей сюда под действием сил поверхностного натяжения. Кипение происходит как внутри пористого покрытия, так и на его поверхности. Высокая ннтен-сивность теплообмена свидетельствует о том, что пористая структура создает весьма благоприятные условия для зарождения и роста паровых пузырей. Например, авторы работы [137] указывают, что при кипении н-бутана (р= 1,27-10 Па) на гладкой трубе образование паровых пузырей по всей ее поверхности наблюдалось только при = 35 кВт/м2, а дд трубе с пористым покрытием вся поверхность трубы была занята паровыми пузырями уже при 7=1,5 кВт/м . Эти и многие другие опыты показали, что устойчивое развитое кипение на поверхностях с пористыми покрытиями устанавливается при весьма незначительных температурных напорах (перегревах жидкости). Основной причиной этого является то, что в данном случае поверхности раздела фаз возникают внутри пористого слоя [54, 130, 146]. При выбросе паровой фазы из пористой структуры в последней всегда остаются паровые включения, в которые испаряется тонкая пленка жидкости, обволакивающая стенки капиллярных каналов [54, 130]. В соответствии с моделью автора [14G] испарение микропленки происходит по всей поверхности капиллярного канала, высота которого равна толщине пористого покрытия. Таким образом, элементы пористой структуры сами являются центрами зарождения паровой фазы. Так как диаметр капиллярных каналов (10- —10 м) больше критического диаметра обычного центра парообразования, то испарение пленки в паровые включения или с поверхности капилляра требует значительно меньшего перегрева жидкости. Не менее важное значение имеет и то, что в пористой структуре перегрев поступающей в капилляры жидкости происходит в условиях весьма высокой интенсивности теплообмена. Действительно, при таких малых диаметрах капилляров движение жидкости в них всегда ламинарное. В этом случае значение коэффициента теплоотдачи определяется из условия (ас ) Д = 3,65. При диаметре капилляров 10- —10 м значение а получается равным 5-103—5-Ю Вт/(м2-К). В условиях сильно развитой поверхности пористого слоя только за счет подогрева жидкости можно отводить от стенки весьма большие тепловые потоки. Снижение необходимого перегрева, а также интенсивный подогрев жидкости существенно уменьшают время молчания центров парообразования, что также способствует интенсификации теплообмена на трубах с пористыми структурами. [c.219]

На рис. 13-8 дана зависимость а от д при разных скоростях циркуляции [Л. 236]. Из него видно, что с возрастанием т влияние д иа а непрерывно уменьшается-Зависимость теплоотдачи от теплового 1пото-ка при различных скоростях циркуляции в условиях кипения в неограниченном объеме [Л. 234] аналогична приведенной зависимости при кипении в трубах. По 1мере движения в трубе происходит увеличение паросодержания за счет уменьшения количества жидкой фазы и соответственно увеличение скорости двухфазной смеси. При полном испарении жидкости стенка трубы омывается уже только паром и коэффициент теплоотдачи вследствие этого резко снижается. [c.297]

Гл. 7 и 8 в наибольшей степени имеют прикладной характер. В гл. 7 вводятся основные количественные характеристики, обычно используемые при одномерном описании двухфазных потоков в каналах расходные и истинные паросодержания, истинные и приведенные скорости фаз, скорость смеси, коэффициент скольжения, плотность смеси. При рассмотрении методов прогнозирования режимов течения (структуры) двухфазной смеси акцент делается на методы, основанные на определенных физических моделях. Расчет трения и истинного объемного паросодержания дается раздельно для потоков квазигомогенной структуры и кольцевых течений. В гл. 8 описаны двухфазные потоки в трубах в условиях теплообмена. Приводится современная методика расчета теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкостей в условиях свободного и вынужденного движения. Сложная проблема кризиса кипения в каналах излагается прежде всего как качественная характеристика закономерностей возникновения пленочного кипения при различных значениях [c.8]

Отличие условий теплообмена при кипении на одиночной трубе и пучке труб обусловлено тем, что во втором случае при малых g и J3 теплоотдача зависит не только от процесса парообразования, но и от конвективного переноса тепла, вызванпого движением парожидкостной смеси [12, 1, 391. В [39] предложена физическая модель, поясняющая особенности теплообмена при кипении на пучке. В [40] влияние пучка объясняется не только конвективным теплопереносом, но и испарением ншдкости в пузыри во время их подъема, сближения и контактирования с перегретым слоем жидкости у каждого последующего ряда труб. [c.217]

В различных отраслях техники часто применяются теплообменники, в которых охлаждающая жидкость движется по цилиндрическим или кольцевым каналам, причем диаметры труб и ширина щелей колеблются от нескольких десятков миллиметров до их долей. В большинстве подобных систем в устройствах новой техники используется процесс теплоотдачи при поверхностном кипении недогретой до температуры насыщения жидкости в условиях вынужденного движения. Предел форсирования процесса теплообмена при кипении определяется критической тепловой нагрузкой, при которой пузырчатый режим кипения сменяется пленочным. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...