Кипение в каналах

В отличие от кипения в объеме, где кризис однозначно определяется свойствами жидкости и пара, при кипении в каналах кризис сложным образом зависит от локального паросодержания (относительной энтальпии) потока. Однако л — не единственный параметр, влияющий на кризис. Из самых общих соображений ясно, что на условия эвакуации пара от стенки, а следовательно, на должна влиять скорость потока. Причем влияние это, как показывают эксперименты, неоднозначное при х < с ростом массовой скорости возрастает (что представляется естественным), а при j > происходит инверсия влияния массовой скорости на с ростом p wg значение снижается (что не имеет сегодня достаточно убедительного объяснения). Поскольку механизм отрицательного влияния массовой скорости на критическую тепловую нагрузку не ясен, отсутствует и сколь-нибудь стройная методика расчета положения точки инверсии , т.е. величины Не имеет сегодня объяснения и такой (достаточно удивительный) экспериментальный результат, как отрицательное влияние на недогрева жидкости до в узкой области малых отрицательных л [12, 78]. [c.362]

Природа кризисов теплообмена при кипении в каналах [c.283]

В круглых трубах или в каналах произвольной формы ухудшение теплоотдачи может возникать либо вследствие перехода от пузырькового кипения к пленочному, либо вследствие упаривания (высыхания) жидкой пленки в условиях дисперсно-кольцевой структуры течения парожидкостной смеси. Чтобы подчеркнуть различную физическую природу кризисов теплообмена при кипении в каналах, В. Е. Дорощук предложил их называть соответственно кризисами первого и второго рода [45]. [c.283]

Влияние скорости смеси на коэффициент теплоотдачи при кипении в каналах проявляется при [c.64]

Кипение в каналах. После начала развитого поверхностного кипения температура кипящей среды не изменяется по длине канала. Так же ведет себя и температура стенки, если удельный тепловой поток постоянен по длине. Поверхностное кипение начинается, когда теплосодержание потока достигает определенного значения (Лн.к) [5] [c.141]

Условие для начала влияния скорости смеси на теплоотдачу при кипении в каналах имеет вид [c.141]

На рцс. 6.16 представлены результаты опытов по массообмену для участка с сеткой, а такн е данные, полученные на непроницаемой стенке. Из рисунков следует, что максимальные значения степени концентрирования не превышают и < 4 для условий, соответствующих первому режиму. Для второго режима степени концентрирования еще меньше. Следует отметить, что влияние пористой структуры при р = 1,86 МПа выше, чем при р = 6,9 МПа. Кроме того, область пузырькового режима кипения в канале с сеткой значительно расширилась как за счет смещения границы начала поверхностного кипения в область меньших энтальпий, так и за- [c.250]

Структура двухфазного потока, возникающего при кипении в канале, отличается большой сложностью и определяется многими факторами теплофизическими свойствами жидкости и пара (давлением), поперечным размером и длиной канала, тепловой нагрузкой, скоростью течения (при вынужденном движении) и др. [c.238]

Очевидно, что не только вид функций и безразмерных параметров, но даже запись исходной системы уравнений существенно зависит от режима пленочного кипения. Поэтому исследования пленочного кипения в каналах следует проводить раздельно для каждого режима. При этом особое внимание необходимо уделять исследованию условий смены режимов. [c.182]

Интенсивное изучение теплообмена и гидродинамики при пленочном кипении было начато в 60-х годах для описания физики процессов и разработки методов расчета захолаживания магистралей криогенных ЖРД, заправочных и других магистралей, криогенных систем. Оно актуально при расчете закризисных аварийных режимов работы атомных реакторов и котлов. Решающий вклад в изучение пленочного кипения в каналах был внесен учеными МАИ. [c.268]

Рис. 10.14. Режим пленочного кипения в каналах

Теоретический анализ и обобщение экспериментальных данных при пленочном кипении в каналах сопряжены с большими трудностями [c.270]

Для такой задачи граничные условия задаются на внешней поверхности стенки канала, а на внутренней — условия сопряжения, т. е. равенство температур и тепловых потоков по обе стороны поверхности стенки. Эту задачу принято называть сопряженной. Такой подход к исследованию пленочного кипения в каналах позволил с самого начала сформулировать задачи для всего комплекса экспериментальных исследований, требования к измерениям и методику основных экспериментов. [c.272]

Эти задачи включали раздельное исследование всех режимов пленочного кипения в каналах при подъемном, опускном и горизонтальном течении кипящей жидкости и определение условий перехода одного режима пленочного кипения в другой (по длине канала и во времени для нестационарного случая). Поскольку преимущественно изучалось пленочное кипение применительно к захолаживанию магистралей, то в задачи экспериментов входило изучение кризиса пленочного кипения как его границы и переходного кипения. Важное внимание уделялось методам интенсификации пленочного кипения и управления его кризисом. Изучение механизма физических процессов рассматривалось как составная часть основных экспериментальных исследований, необходимая для их правильного проведения, интерпретации и [c.272]

Какие существуют режимы пленочного кипения в каналах, как в них взаимодействуют пар и жидкость [c.281]

КРИЗИС ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ ЖИДКОСТЕЙ В КАНАЛАХ [c.361]

Рассмотренные режимы теплообмена соответствуют условиям кипения насыщенной жидкости. На практике приходится встречаться и с кипением жидкости в случае, когда ее температура вне слоя, прилегающего к поверхности нагрева, ниже температуры насыщения. Такой процесс называется кипением жидкости с недогревом или поверхностным кипением и чаще имеет место при вынужденном течении жидкости в каналах. [c.172]

Для латуни температура разливки составляет примерно 1050 °С, а удельная мощность в каналах ограничивается величиной (50— 60) -10 Вт/м. При большей удельной мощности возникает так называемая цинковая пульсация, состоящая в периодическом прерывании тока в каналах. Причина этого заключается в том, что цинк, температура кипения которого равна 916 °С, при плавке латуни вскипает в каналах. Пары цинка в виде пузырьков поднимаются к устьям каналов, где конденсируются, соприкасаясь с более холодным металлом. Наличие пузырьков приводит к уменьшению рабочего сечения канала, возрастанию плотности тока в нем и увеличению сил электродинамического обжатия металла в канале магнитным полем собственного тока. При удельной мощности, превосходящей вышеуказанную, кипение цинка происходит настолько интенсивно, что рабочее сечение канала существенно сокращается, электродинамическое давление превосходит гидростатическое давление столба металла над каналом, вследствие чего металл оказывается пережатым и ток прекращается. После разрыва тока электродинамические силы исчезают, пузырьки всплывают, после чего прохождение тока возобновляется. Разрывы тока происходят 2—3 раза в секунду, нарушая нормальную работу печи. [c.275]

Многообразие форм течения парожидкостных смесей, необходимость учитывать динамическое воздействие потока на процесс формирования паровых пузырей и процессы взаимодействия между фазами на границе раздела создают значительные трудности при решении задачи о теплообмене в условиях направленного движения среды. Однако с точки зрения расчетной практики, из всего многообразия условий протекания процесса теплообмена при кипении в трубах и каналах произвольной формы вполне допустимо выделить пять основных режимов. В пределах каждого из выделенных режимов устанавливаются характерные для него соотношения между параметрами, определяющими доминирующее влияние того или иного механизма переноса (или совместное их влияние) на интенсивность теплообмена. [c.229]

Значительно проще и с достаточной для технических расчетов точностью коэффициент теплоотдачи при кипении в трубах и в кольцевых каналах можно определить по формуле, в которой в качестве определяющей скорости принята, скорость парожидкостной смеси W M = Wo +Wo", всегда заданная по условию, если задача решается в граничных условиях второго рода. Формула имеет вид [182] [c.245]

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]

Выявление условий возникновения кризиса кипения является практически наиболее важной задачей, стоящей перед исследователями теплообмена при кипении. Действительно, значение во многих случаях определяет границу безаварийной эксплуатации оборудования по тепловой нагрузке. Несмотря на огромное количество экспериментальных и теоретических работ, посвященных кризису кипения в каналах, сегодня не только отсутствует законченная теория процесса, но (по некоторым аспектам) даже единство в качественных представлениях о механизме процесса. Пожалуй, сегодня можно лишь констатировать намечающееся согласие различных исследователей в том, что невозможно создать некую универсальную модель кризиса кипения в каналах, способную описывать развитие процесса при любом сочетании параметров [12, 51, 78]. При этом в упоминаемых работах речь шла о кризисах кипения недогретой жидкости, т.е. о режимах, при которых относительная энтальпия потока в месте кризиса < 0. Достаточно взглянуть на общий вид зависимости широком диапазоне j [11], чтобы понять очевидную невозможность построения общей теории кризиса кипения в каналах. Представленная на рис. 8.7 зависимость содержит, как минимум, три различные по доминирующему процессу области. Участок ylS соответствует кризису пузырькового кипения (кризис первого рода), имеющему общие черты с кризисом кипения в условиях свободного движения (большой объем). Участок ВС согласно [11] отвечает постоянно- [c.361]

Анализ какого-либо физического явления, как это не раз демонстрировалось в настоящей книге, сильно упрощается в предельных случаях, когда удается свести к минимуму число параметров, реально влияющих на процесс. Применительно к анализу кризиса кипения в каналах такая возможность возникает для высокоскоростных потоков жидкости, сильно не догретой до температуры насыщения. [c.363]

И. Кириллов П. Л. Расчет критических тепловых нагрузок при кипении в трубах воды, недогретой до температуры насыщения. — В кн. Кризис теплообмена при кипении в каналах. Обнинск изд. ФЭИ, 1974, с. 100—157, [c.278]

Приводится обоснование необходимости и результаты совместных исследований гидродинамических, теплообменных и массообменных характеристик двухфазных неравновесных потоков в парогенерирующих каналах. Доказывается, что совместные исследования распределений по длине канала давлений, истинных объемных наросодержаний, температур стенки и ядра потока, а также кратностей циркуляции жидкой фазы между ядром потока и пристенным слоем дают возможность оценить основные расчетные характеристики двухфазных неравновесных потоков в парогенерирующих каналах. Показана связь между структурой двухфазного потока в кризисном кипении в канале, а также связь между интенсивностью массообмена и кризисом теплообмена при кипении. [c.285]

Как отмечалось выше, кризис кипения в каналах в условиях, характерных для эпергооборудования, происходит при достаточно больших влагосодержаниях потока. В предкризисной зоне жидкость сосредоточена в ядре потока. Отсюда понятно, что резерв в повышении критической мош ности имеется. Следовательно, задача заключается в том, чтобы с помощью различного рода возмущаюш,их устройств направить эту жид-а<ость к стенкам каналов. [c.134]

В [17] рассмотрена модель процесса теплопереноса при поверхностном кипении жидкости. В потоке выделяются две зоны зона пристенного перегрева и недогретое ядро. Считается, что в пределах пристенной зоны энтальпия потока выше энтальпии насыщения жидкости, а граница с ядром потока может быть найдена по формулам для расчета теплообмена при течении однофазного теплоносителя, т. е. в предположении, что кипения в канале не происходит. [c.81]

Качественно новые свойства достигаются при фазовом превращении потока теплоносителя внутри примыкающего к сплошной стенке проницаемого материала. В первую очередь, перенос теплоты от стенки теплопроводностью через пористый каркас (или в обратном направлении) исключает высокое термическое сопротивление у стенки, создаваемое сплошной паровой пленкой при кипении теплоносителя или сплошной пленкой конденсата при конденсации потока пара. Это позволяет полностью осуществить фазовое превращение потока при высокой интенсивности теплообмена. Кроме того, капиллярные силы создают равномерную насыщенность пористой структуры жидкостью, чем устраняется расслоение двухфазного потока в канале под действием внешних сил. Поэтому такой способ организации форсированного теплообмена при фазовых превращениях типичен, например, для систем при изменении их ориентацш относительно направления силы тяжести или в условиях пониженной гравитации. [c.14]

Изложены общие принципы ноетроення математического описания многофазных систем особое внимание уделено 1)ормулировке универсальных и специальных условии совместности на межфазных границах. Анализируется гидростатическое равновесие газожидкостных систем волновое движение на поверхности тяжелой жидкости, классические неустойчивости Тейлора и Гельмгольца гидродинамика гравитационных пленок. Рассмотрены закономерности стационарного движения дискретной частицы (капли или пузырька) в несущей фазе, механизм и количественные характеристики роста паровых пузырьков в объеме равномерно перегретой жидкости и на обогреваемой твердой стеикс. Приводятся характеристики течения газожидкостных потоков в канале, методы расчета истинного объемного паросодержания и трения в потоках различной структуры методы расчеты теплообмена и кризисов при пузырьковом кипении в трубах. [c.2]

Различают кипение в объеме жидкости (объемное кипени е) и на поверхности нагрева (поверхностное кине и и е). В первом случае пузырьки пара возникают непосредственно в объеме жидкости при значительном ее перегреве относительно температуры насыщения, что возможно или при резком понижении давлепия над жидкостью, пли при наличии в жидкости внутреи[1их источников теплоты. В случае поверхностного кипения пузырьки пара образуются только на поверхности нагрева в отдельных ее точках. Для современной теплоэнергетики и холодильной техники характерно поверхностное кипение на стенках труб и каналов, в связи с чем именно этот вид кипения и рассматривается далее. [c.100]

Наряду с газами и капельными жидкостями в качестве теплоносителей применяют жидкие (расплавленные) металлы, такие, как ртуть, натрий, калий, литий, висмут, галлий, свинец. Достоинством этих теплоносителей является то, что они имеют высокую теплопроводность, малую вязкость, высокую температуру кипения коррозионное воздействие на материал стенок каналов, по которым они перемещаются, незначительное. Благодаря высокой теплопроводности жидкие металлы могут очень интенсивно отводить теплоту от поверхности нагрева. Их можно использовать при высоких температурах (700—800°С) и в то же время при низких давлениях. Потери давления при движении жидких металлов в каналах находятся в приемлемых пределах. Многие из них имеют невысокую температуру плавления (для натрия, например, л —97,5°С) и могут без особых трудностей переводии.ся в жидкое состояние. Все эти [c.196]

Кроме кипения внутри цилиндрических труб, представляет интерес исследовани( теплоотдачи в каналах некруглого поперечного сечения. [c.324]

В книге изложены основы теории и методы расчета процессов, протекающих при генерации пара, движение двухфазного потока в каналах, барботаж, унос и сепарация влаги, теплообмен при кипении в условиях естественной конвекции и др. Значительное место в ней отведено инженерным методам расчета, теплооомена и гидродинамики в современных промышленных аппаратах. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...