Адиабатные двухфазные потоки в каналах

АДИАБАТНЫЕ ДВУХФАЗНЫЕ ПОТОКИ В КАНАЛАХ [c.287]

В адиабатных двухфазных потоках в канале постоянного сечения градиент давления определяется трением на стенке и массовыми силами. Если при этом скорость смеси мала, то роль трения на стенке не существенна и уравнение (7.28) вырождается в уравнение гидростатики [c.322]

Действительной характеристикой двухфазного потока является величина ф. Предполагается, что эта величина при стационарном течении и при определенных параметрах системы не произвольна, а имеет определенное значение, такое, что в потоке скорость производства энтропии минимальна. Рассматривается стационарный адиабатный поток в канале постоянного сечения с жесткими стенками. Для этих условий можно записать [12] [c.114]

Расчетное определение границ областей и особенно режимов течения в обогреваемых каналах представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Рассмотренные в 7.3 границы изменения структуры двухфазных адиабатных потоков не могут непосредственно использоваться для течения в условиях теплообмена. Действительно, установление определенного режима двухфазного течения при фиксированных расходах фаз происходит в общем случае на значительной длине, тогда как в условиях теплообмена соотношение расходов фаз непрерывно изменяется. Рекомендации 7.3 могут рассматриваться лишь как предельные для течений в обогреваемых каналах, т.е. позволяющие идентифицировать структуру двухфазной смеси в случаях, когда соответствующая локальным расходам фаз точка оказывается в глубине той или иной области на карте режимов, вдали от границ перехода от одних режимов к другим. [c.339]

Двухфазный адиабатный поток в вертикальном канале постоянного сечения является частным и относительно простым типом движения двухфазной среды. Теоретическое и экспериментальное изучение характеристик такого потока представляет интерес для ряда отраслей техники и является основой для изучения более сложных двухфазных систем. [c.109]

Паросодержание двухфазного адиабатного потока в вертикальных каналах. — Теплоэнергетика, 1968, № 4. [c.119]

Рассмотрим следующую схему. В адиабатный канал поступает насыщенная жидкость (температура и давление отвечают какой-либо точке пограничной кривой). При движении по каналу скорость потока возрастает, давление уменьшается, причем жидкость остается однородной и переходит в перегретое состояние. По мере нарастания скорости и падения давления степень перегрева жидкости увеличивается и достигает такого уровня, при котором возникает скачок испарения, переводящий однородную струю в двухфазное состояние. [c.164]

Лабунцов Д. А. Объемные концентрации фаз при подъемном и опускном движении адиабатного двухфазного потока в каналах различной геометрии. — В кн. Тепло- и массоперенос. Т. 2, ч. 1. Тр. IV Всес. совещания по тепло- и массообмену. Минск, 1972, с. 299—308. [c.169]

В настоящей статье излагаются результаты экспериментального исследования распределения локальных концентраций фаз при течении двухфазного потока в каналах разной формы. Измерения проведены на водо-воздушных и спирто-воздушных смесях при атмосферном давлении. Разработан метод расчета локальных концентраций при течении адиабатного двухфазного потока в круглой трубе. [c.97]

Изложены результаты экспериментального исследования распределения фаз при течении воздухо-водяного потока в каналах различной формы. Измерения проводились методом рентгенопросвечивания при изменении основных режимных параметров в следующих пределах му = 170-г-1400 кг/(м сек) м" = 0.045.8 м/сек Шд = 0-н1.37 м/сек 3=6 -5- 97%. Для круглой трубы рекомендуются номограммы по расчету концентраций легкой фазы при течении адиабатного двухфазного потока. Расчет по номограммам сопоставлен с экспериментальными данными других авторов в диапазоне определяющих параметров (для пароводяной смеси) гот — до 5000 кгДм .сек) р = 0.5-f-81 кГ/см= d = 24-j- 200 мм ф = 20н-72%. [c.286]

Разработана модель пульсирующего движения адиабатного, несжимаемого, стабилизированного паро- или газожидкостного потока в каналах постоянного сечения и в местных гидравлических сопротивлениях. Получены теоретические выражения для определения потерь и перепадов давления, истинного объемного паро- или газосодержания, а также режимов течения указанных двухфазных потоков. Результаты теоретического расчета сопоставлены с экспериментальными данными авторов и других исследователей в широком диапазоне изменения скоростей, давлений и расходных паро- или газосодержаняй двухфазных потоков в трубах, кольцевых щелях и диафрагмах. Библ. — 27 назв., ил, — 9. [c.248]

Для парожидкостных потоков весьма существенно их термодинамическое состояние если соприкасающиеся фазы находятся в состоянии насыщения, такой поток называют равновесным-, если температура одной или обеих фаз отличается от температуры насыщения при давлении в данной точке, то поток — неравновесный. Так, в парокапельных потоках, возникающих при захолаживании криотрубопроводов, или в парогенерирующих каналах ниже сечения кризиса кипения пар обычно перегрет, а жидкость имеет температуру насыщения — типичный и весьма распространенный случай неравновесных двухфазных потоков. Адиабатные равновесные парожидкостные потоки принципиально не отличаются от газожидкостных. [c.288]

При фиксированном неренаде давлений в канале скорость движения однородной капельной жидкости меньше скорости изоэнтропийного течения двухфазной среды в то же время плотность конденсированного вещества по всей области состояний (за исключением участка, близкого к критической точке) во много раз превышает плотность равновесной газообразной фазы. В адиабатной системе снижение плотности среды, вызываемое испарением жидкости, происходит более интенсивно, нежели нарастание скорости потока. Таким образом, нарушение фазового равновесия в потоке испаряющейся жидкости и связанные с этим снижения степени сухости и перегрев конденсированной составляющей влекут за собой увеличение плотности потока (wy), а следовательно, и расхода. [c.180]

Резкое уменьшение диссипативных потерь в обогреваемых каналах наблюдалось в момент достижения кризиса теплообмена в экспериментах по определению критических тепловых нагрузок. Аналогичное явление было обнаружено и в описанных выше экспериментах по определению критического теплового потока в дегазированной воде. Так, на рис. 4.25 в качестве примера приведены зависимости изменения относительной подведенной мопщости лул р, массового расхода G и температуры стенки в выходном сечении канала от времени. В процессе ступенчатого подвода мощности к стенке канала температура ее ступенчато возрастает. Расход сначала остается постоянным, затем начинает уменьшаться вследствие увеличения потерь на трение при движении двухфазной смеси, а при достижении кризисного состояния снова возрастает. Увеличение расхода при достижении кризисной зоны наблюдалось и в опытах Типпетса [52]. Этот факт можно рассматривать как свидетельство того, что в этом случае, так же как в адиабатных каналах, определяющим в формировании критического потока является свойство значительной сжимаемости двухфазного потока. Если в пристенном слое обогреваемого канала реализуется трансзвуковой режим течения, то вырождение турбулентности и переход к ламинарному режиму течения могут служить причиной уменьшения как диссипативных потерь, так и интенсивности теплообмена в кризисной зоне. [c.95]

Многочисленные экспериментальные исследования работы струйных аппаратов, накопленный опыт их проектирования и эксплуатации привели к необходимости выполнения камеры смешения в них в виде канала постоянного сечения. Существующий подход к анализу условий работы камеры смешения трактует необходимость выполнения их в виде цилиндрического канала определенной протяженности в целях выравнивания профиля скоростей движущихся с различными скоростями на входе в смеситель рабочего и инжектируемого потоков. В свою очередь повышение давления в камере смешения является результатом процесса выравнивания скоростей. Отсюда следует, что при одинаковых скоростях фаз на входе в цилиндрическую камеру смешения газожидкостного струйного насоса повышения давления в камере смешения происходить не будет. Между тем, как будет показано ниже, при определенном соотношении фаз при равенстве их скоростей в однородном двухфазном потоке происходит наибольшее возрастание давления в камере смешения. Особенно наглядным в этом отношении является пример возникновения интенсивного скачка давления в цилиндрическом канале при поступлении в него газонасыщенной жидкости. В результате выделения газа в свободное состояние в канале образуется однородная двухфазная смесь, скольжение фаз в которой отсутствует. При этом наблюдается резкий скачок давления, которое после скачка в десятки и даже сотни раз превышает давление перед скачком. То же явление имеет место в цилиндрическом канале при адиабатном вскипании насыщенной и недогретой до насыщения жидкости [55]. Явление скачка давления может быть реализовано и в цилиндрической камере смешения пароводяного инжектора. При этом в силу описанных ниже причин давление в камере смешения пароводяного инжектора может быть выше давления пара на входе в рабочее сопло. [c.98]

Ранее [17] установлено, что при критическом истечении однофазной жидкости влияние сжимаемости ок ывается определяющим при протекании процесса в области, автомодельной по числу Рейнольдса (Re), при этом влияние диссипативных сил в околозвуковой области течения становится исчезающе малым вследствие вырождения турбулентности. Однако практическое использование этого эффекта в трубах при движении в них однофазных сред проблематично, прежде всего, из-за большой скорости звука в таких средах. Кроме того, влияние этого эффекта при движении однофазной среды реализуется лишь на очень коротком участке трубы, примыкающем к выходному сечению трубы, так как скорость звука в адиабатном канале постоянного сечения при движении в нем однофазной среды достигается лишь один раз на выходе из канала. Иначе обстоит дело со скоростью звука в двухфазном потоке как показано в [55], при одних и тех же параметрах торможения в зависимости от структуры двухфазного потока и степени термического и механического равновесия фаз в нем скорость звука может меняться в очень широких пределах. Кроме того, в настоящее время теоретически обоснован и экспериментально подтвержден тот факт, что скорость звука в двухфазном потоке при определенном соотношении фаз может оказаться на два порядка ниже, чем в жидкой фазе. Таким образом, трансзвуковой режим течения может быть достигнут на конечном участке длины трубопровода при умеренных значениях скорости звука (несколько десятков и даже несколько метров в секунду). В этом случае коэффициент сопротивления является функцией не только вязкости потока, но и его сжимаемости, определяемой числом Маха. Более того, при движении с околозвуковой скоростью влияние wi nnaTHBHbLX сил становится исчезающее малым вследствие вырождения турбулентности. Уменьшение потерь на трение при больших массовых расходах отмечалось в опытах при движении двухфазной смеси в замкнутых контурах циркуляции [32]. Таким образом, при критическом истечении влияние сжимаемости [c.119]

Знание критического расхода необходимо для расчета струйных аппаратов, в которых рабочим телом являются адиабатно-вскипающие жидкости (при анализе аварийных режимов в ЯЭУ, в транзитных трубопроводах при теплоснабжении от ядерных источников энергии, при трубопроводном транспорте сжиженного газа, в геотермальной энергетике, в ракетной и криогенной технике и во многих других практически важных случаях, которые достаточно подробно описаны в [55]). Признаками, характеризующими момент достижения кризиса течения в канале, являются достижение максимального критического расхода, критической скорости истечения (равной локальной скорости звука) в критическом сечении канала, установление в этом сечении давления, отличного от противодавления и не зависящего от него (стащюнарное положение волны возмущения в критическом сечении). Реализация любого из этих признаков в одномерном газовом потоке служат необходимым и достаточным условием установления критического режима течения. При истечении вскипающих потоков установление максимума расхода, так же как и стационарное положение волны возмущения в критическом потоке, являются необходимыми условиями, но недостаточными для достижения кризиса течения в традищюнном его понимании, так как в широком диапазоне противодавлений давление в критическом сечении, отличаясь от противодавления, не остается от него не зависящим. Это обстоятельство объясняется тем, что в одномерном двухфазном потоке скорость звука определяется не только параметрами среды, но и степенью завершенности обменных процессов в самой волне возмущения. [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...