Кризис в кольцевых каналах

КРИЗИС В КОЛЬЦЕВЫХ КАНАЛАХ [c.77]

На протяжении последних десятилетий в Советском Союзе и за рубежом весьма интенсивно ведутся исследования кризиса теплообмена первого рода, и к настоящему времени накоплен огромный опытный материал по плотностям критических тепловых потоков при кипении в круглых трубах и в кольцевых каналах. Анализ опубликованных в мировой литературе экспериментальных данных по кризису теплообмена в круглых трубах и отбор наиболее надежных из них был впервые выполнен авторами работы [48], В результате были составлены скелетные таблицы значений кри [48]. В основу анализа положена так называемая локальная гипотеза о кризисе теплообмена первого рода, в соответствии с которой [c.285]

Особенности кризиса теплообмена при кипении в кольцевых каналах и в продольно омываемых пучках труб [c.308]

Рис. 12.10. Зависимость q=f(x) в условиях кризиса второго рода ири течении пароводяной смеси в кольцевых каналах

ИССЛЕДОВАНИЕ КРИЗИСА КИПЕНИЯ ВОДЫ В КОЛЬЦЕВЫХ КАНАЛАХ [c.175]

Современная техника требует точного знания величины критического теплового потока <7кр- Кризис кипения в кольцевых каналах изучен относительно слабо. Общее число опубликованных работ невелико, из них лишь некоторые [1—4] описывают опыты при высоких давлениях. В таблице приводятся режимные параметры этих опытов и геометрические характеристики исследованных каналов. Этих исследований недостаточно для установления обобщенной эмпирической связи между кр и режимными, и геометрическими параметрами. [c.175]

Известно, что в очень узкой плоской щели (6 = 0,2 мм) кризис возникает с началом поверхностного кипения [5]. В кольцевом канале этого не наблюдается. Это говорит о том, что ширина полоски поверхности нагрева, занятой паровой пленкой в углах щели, в данном случае сравнительно невелика. [c.189]

Недостатком зависимости (4.14) является значительно меньшая точность описания полученных экспериментальных данных по сравнению с (4.11). Кроме того, для практического использования этого соотношения необходимо дальнейшее обстоятельное исследование влияния растворенного в теплоносителе газа на кризис теплообмена в кольцевых каналах с другими геометрическими размерами. [c.94]

На рис. 1 и 2 в качестве примеров показаны зависимости критического теплового потока от недогрева для двух режимов. На рис. 3 — эти же зависимости, полученные при исследовании закономерностей кризиса теплообмена в кольцевом канале с внешним обогревом шириной 1,5 мм и диаметром внутренней поверхности 10—12 жж [16]. Представленная закономерность характерна для диапазона изменения давления от 9,8-10 до 215-10 массовой скорости 500—2500 кг м -сек и недогрева от О до 100— 120° К. Как видно из рис. 3, величина критического теплового потока возрастает с ростом недогрева по линейному закону, причем степень влияния недогрева увеличивается с ростом скорости. Такой же характер зависимости был установлен для цилиндрических каналов диаметром 0,5 мм в области недогревов от 40 — 50 до 150—180°К в пределах изменения давления (10,8-т--7- 69,5) 10 и массовой скорости (20 -г- 90 )10 кг/м -сег [c.20]

Авторы работы [67] приводят экспериментальные данные по граничным паросодержаниям для кольцевых каналов с диаметром внутреннего обогреваемого стержня di=il3,5 мм и шириной щели 6 = 2,15 мм, полученные при р = 6,9 и 12,7 МПа. Длина канала равна 3,5 и 7 м. Особое внимание в опытах уделялось обеспечению надежной центровки внутреннего стержня в корпусе-оболочке. Эксперименты показали, что при длине канала 3,5 м паросодержание в месте кризиса (граничное паросодержание) не зависит от плотности теплового потока, а определяется р и pw, причем при исследованных параметрах Лр с ростом р и рш убывает. В опытах с более длинным каналом (L = 7 м) вертикальные участки графиков кр= = f x) отсутствовали, а паросодержание в месте кризиса оказывалось выше, чем для канала длиной 3,5 м, и возрастало по мере уменьшения плотности теплового потока. Это обстоятельство объясняется тем, что на длинном канале высыхание пристенной жидкой [c.328]

Полученные данные можно, по-видимому, распространить на случай = = вн. Это предположение основано на следуюш,их фактах. В опытах с кольцевым каналом с э = 9,1 мм обнаружено, что увеличение от 0,2 до 0,7 не влияло на от внутренней трубки. В наших опытах с каналами /об=500 мм и = (0,5 ч- 0,7) получен такой же результат. Возникновение кризиса на наружной трубке еш,е до момента кризиса на внутренней трубке, по-видимому, исключено [8]. [c.180]

Для сравнения с зависимостями /кр.э =/(- кр) прикасании на фиг. 5 нанесены опытные данные [3, 4], полученные в треугольных каналах, имитирующих касание стержней. Данные [3] располагаются ниже, а данные [4] — выше полученных зависимостей. Такие расхождения объясняются различием условий, при которых проводились опыты. В работе [3] кризис фиксировался в щелях с очень малой минимальной шириной. В работе [4] минимальная ширина щели была много больше (1,1 мм). Проводимое сопоставление весьма условно, так как данные [3, 4] получены при концентрации теплового потока в угловых частях треугольных каналов, а гидродинамическая обстановка в треугольных каналах и кольцевом зазоре, по-видимому, неодинакова. Однако примечательно, что зависимость дкр от Хкр одинакова и что по всем данным влияние скорости на критический тепловой поток невелико. [c.187]

Приводятся результаты исследований по кризису теплообмена в вертикальных и горизонтальных трубах и кольцевых каналах. Полученные данные способствуют выявлению физической природы кризиса и позволяют выбрать оптимальные режимные параметры, обеспечивающие надежную работу ядерных реакторов. [c.284]

Анализ работ по кризису теплообмена в дегазированной жидкости показал, что критические тепловые нагрузки в широком диапазоне изменения параметров практически линейно убывают с ростом энтальпии теплоносителя на входе для каналов с различной геометрией круглые трубы, кольцевые каналы, пучки стержней. В.И. Максимовым установлено, что эта закономерность справедлива и для кризиса теплоотдачи в газонасыщенной воде. [c.82]

Больщая работа по изучению кризиса теплообмена второго рода проделана во ВТИ. На основании ее оказалось возможным составить таблицы и построить расчетные соотношения для определения л р в равномерно обогреваемых круглых трубах в широком диапазоне режимных параметров. Аналогичная работа, однако, в значительно меньшем объеме выполнена и для кольцевых каналов. Предложенные расчетные зависимости отражают тот факт, что для заданной геометрии экспериментального участка величина х р является функцией только давления р и массовой скорости жидкости pw, т.е. в общем виде представляется 84 [c.84]

Кризис теплоотдачи при равномерном обогреве по длине канала всегда возникал на выходе из обогреваемого участка. По измеренным значениям расхода жидкости в пленке и тепловому и материальному балансу рассчитывались массовое расходное паросодержание на выходе из экспериментального участка а ,в и расход жидкости в ядре потока Шге. Уравнения сохранения масс для каждой составляющей смеси в дисперсно-кольцевом стационарном потоке в обогреваемом канале можно привести к виду (см. (7.2.33), (7.2.36)) [c.229]

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]

Барнетт использовал форму уравнения Макбета для получения одного из наиболее точных соотношений для расчета кризиса в кольцевых каналах в области давлений около 7 МПа [c.77]

В ядерной энергетике широкое распространение получили тепловьще-ляющие элементы (твэлы) кольцевого типа. Моделями для изучения кризиса теплообмена в активных зонах с такими твэлами служат кольцевые каналы с односторонним наружным, внутренним и двухсторонним обогревом. Исследования кризиса в кольцевых каналах представляют большой теоретический и практический интерес еще и потому, что структуры потоков в кольцевых щелях и вокруг элементов пучка стержней достаточно близки. [c.73]

Изложены результаты исследования кризиса теплообмена при кипении в условиях вынужденного движения воды в кольцевых каналах шириной 0,1 0.2 0.4 0,6 0.8 и 1,3 мм. Приведены результаты опытов при одностороннем наружном обогреве в диапазоне давлений 4,9—21,6 Мн/м , недогревов жидкости до энтальпии насыщения от 600 кдж1кг до 30% паросодержания по весу и массовых скоростей от 50 до 800 ке/м сек при длине опытных элементов от 20 до 160 мм. Дана расчетная зависимость для определения величины в условиях догретой до кипения жидкости. Полученные [c.5]

Весьма обстоятельно исследовалось влияние отложений продуктов коррозии на кризис теплоотдачи в работе [3.105]. Опыты проводились в кольцевом канале (6=2 мм) с внутренней обогреваемой трубкой из сплава циркония с добавкой 1 % ниобия. Исследовалось влияние химического состава и концентрации продуктов коррозии л елеза, меди, кальция, значения pH, структуры и толщины слоя отложений на критический тепловой ноток. Режимные параметры менялись в следующих пределах давление р = 7,0 МПа, массовая скорость pw = 1250—5000 кГ/м -с, относительная энтальпия X изменялась от —0,309 до 0,168. Образование отложений происходило в контуре при значениях pH = 4—9. Для этого в контур вводились дозированные окислы железа и меди, а также раствор сульфата кальция. Исследовались в основном два тина отложений в нервом основу составлял магнетит (до 80%), во втором — кальций и магний (до 42%), содержание меди составляло до 18%. Было установлено, что отложения значительно уменьшают д р. Так, например, разница в значениях критической нагрузки для ботл = 9—15 мкм по сравнению с данными по кр на чистой поверхности при х = О составляет 79%. В случае ботл = = 48—90 мкм разница в кр достигает даже 146%. Наиболее резкое изменение q p происходит с увеличением толщины отложений до 5—15 мкм. С дальнейшим увеличением ботл критическая тепловая нагрузка меняется незначительно. [c.142]

Рихтер Э. Экспериментальное исследование температурного режима и кризиса теплоотдачи при кипении в кольцевом канале в различных фпзпко-химичоских условиях Автореф. дис.. ..канд. техн. наук. М. Моск. энерг. ин-т, 1974. [c.358]

И других видов сырья, а также при сборе п транспортировке продукции газоконденсатных и газонефтяных месторождений. Достаточно сказать, что в парогенерирующпх каналах, на вход в которые подается насыщенная или недогротая вода, а па выходе имеется парожидхуостпая смесь с максимальным паросодер-жанием, которое можно получит ) без кризиса теплоотдачи, дисперсно-кольцевой режим может занимать 90% длины канала и лишь на остальные 10% пр1[хоп ятся однофазное, пузырьковое и снарядное течения. [c.178]

Опытные данные, полученные разными авторами, свидетельствуют о том, что качественные зависимости от pw, х и L для кольцевых каналов и круглых труб тождественны (рис. 11.18). Из рисунка видно, что с увеличением паросодержания в месте возникновения кризиса значение <7кр1 монотонно убывает. В интервале изменения давления от 3,5 до 20 МПа с ростом р значение дкр также уменьшается (рис. 11.18, в). Лишь в сильно стесненных каналах, когда ширина кольцевого зазора соизмерима с отрывными диаметрами паровых пузырей (б=0,2ч-0,8 мм), авторы работы [201] обнаружили, что кривая кр1=/(р) имеет максимум. При изменении давления от 2 до 14—16 МПа они наблюдали незначительный ( на 10%) рост <7кр1. В интервале изменения р от 16 до 22 МПа плотность критического теплового потока уменьшалась. [c.309]

Критическая плотность теплового потока. По установившимся представлениям кризис в каналах вызывается уменьшением контакта жидкости с поверхностью нагрева. Кризис может произойти в результате 1) гидродинамического и теплового разрушения пристенного парожидкостного слоя и образования паровой пленки, что характерно для области недогретой жидкости и малого паросо-держания 2) испарения (высыхания) жидкой пленки, текущей вдоль стенки (дисперсно-кольцевой режим). Высыхание пленки связано с процессами испарения, механического уноса жидкости и выпадения капель из ядра парожидкостного потока. Эти два вида кризиса получили название кризисов I и II рода. В зарубежной литературе этому соответствуют термины пережог (burnout) и высыхание (dryout). [c.68]

В работе излагаются результаты исследования кризиса теплоотдачи при кипении воды в эксцентрических каналах кольцевого сечения с односторонним и двухсторонним обогревом. Полученные данные показывают, что при проектировании тепловых аппаратов следует учитывать неравномерность размещения теплоотдающих поверхностей в потоке теплоносителя и возможность нарушения их нормального расположения. Опыты проводились с каналами =5,3-ь6 и 10 мм, /об = 100 и 200 мм при давлениях 49 и 98 бар, массовых скоростях дар = 300, 750, 2200 и 3300 кг1м сек, иедогревах А/, , =0 -100° и массовых паросодержаниях 0-0,35 [1]. [c.182]

Экспериментальными исследованиями [1—6] установлено, что в парагенерирующем канале доминирующим режимом течения является диснерсно-кольцевой. Исключение составляют очень малые массовые скорости потока при высоких давлениях w < <2.5-10 кг/(м -час), р 140 бар), где область существования дисперсно-кольцевого режима течения, видимо, сильно сужается. Также установлено, что кризис теплоотдачи внутри всей области существования дисперсно-кольцевого режима течения является следствием истощения пленки жидкости, текущей по поверхности нагрева. Истощение пленки является следствием ее испарения от подводимого тепла и механического уноса капель жидкости в ядро потока. [c.26]

Влияние уровня тепловой нагрузки на поток диффузии капель к стенке канала проявляется во взаимодействии двух встречных радиальных потоков — парового и капельного. Однако в целом на процесс по всей парогенерирующей трубе это влияние в области дисперсно-кольцевого режима течения не должно быть заметным из-за небольшого потока диффундирующих капель. Таким образом, процессы массопереноса в целом по парогенерирующему каналу определяют критическое паросодержание, при котором истощается пленка жидкости, и критическую мощность. Но паросодержание в сечении кризиса, как это видно из изложенного выше, определяет локальные условия возникновения кризиса. В таком плане глобальные процессы по всему парогенерирующему каналу являются определяющими, тогда как локальные условия кризиса [c.39]

В настоящей главе рассмотрены основные закономерности кризиса теплоотдачи при кипении в цилиндрических и кольцевых каналах с учетом влияния растворенного в теплоносителе газа на критичекские тепловые нагрузки, поскольку такие данные в литературе отсутствуют. [c.73]

Дан обзор и проведен анализ результатов экспериментальных исследований закономерности кризиса теплообмена при поверхностном кипении воды в цилиндрических и кольцевых каналах в условиях вынужденного движения. Показаны основные особенности этих закономерностей в разлипных диапазонах значений рассмотренных параметров, которые должны учиты ваться при разработке обобщающих и расчетных рекомендаций. [c.5]

Причиной возникновения кризиса теплообмена второго рода является высыхание пристенной жидкостной пленки в условиях, когда в ядре потока еще имеется жидкая фаза. Таким образом область действия кризиса теплообмена второго рода по самой своей природе ограничена дисперсно-кольцевым режимом течения двухфазного потока. В общем случае выпаривание пристенной жидкостной пленки может происходить как при отсутствии, так и при наьяичии орошения стенок канала каплями жидкости, выпадающими из парового ядра, причем возникновение кризиса теплообмена второго рода (при Х<1) возможно только при условии, что в парогенерирующем канале имеются участки поверхности, на которых интенсивность орошения меньше интенсивности испарения. [c.269]

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]

Для каналов сложной геометрии (кольцевых и многостержневых) при современном положении с опытными данными для них по кризису теплоотдачи расчетные формулы с использованием критической мощности в качестве искомого параметра являются единственно надежными. [c.41]

Здесь А = Дрр /о I o - энтальпия теплоносителя на входе, при которой кризис наступает без подвода тепловой нагрузки к каналу (<7 р = 0). Если предположить независимость величины А в (4.8) от вида обогрева кольцевого канала, то становится понятным, почему граничные паросо-держания при наружном обогреве выше, чем при внутреннем. Действительно, [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...