Теплоотдача при пузырьковом кипении в трубе

РАСЧЕТ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ПУЗЫРЬКОВОМ КИПЕНИИ В УСЛОВИЯХ ВЫНУЖДЕННОЙ КОНВЕКЦИИ В ТРУБАХ [c.317]

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]

Содержание. Установление закономерности изменения коэффициента теплоотдачи от обогреваемой трубы к воде при пузырьковом кипении в большом объеме в зависимости от температурного напора. [c.176]

Теплоотдача при пузырьковом кипении жидких металлов в большом объеме и в трубах [c.239]

Следует иметь в виду, что коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении остается постоянным на всем протяжении участка трубы, где этот режим существует. Поэтому формула (3.186) дает одновременно локальное и среднее значение а. При возникновении режима конвективного испарения теплоотдача увеличивается по длине канала. Формула (3.187) позволяет рассчитать локальные значения а. [c.239]

Однако коэффициент теплоотдачи при течении жидкости в трубе зависит и от процесса конвективного теплообмена. Таким образом, мы имеем дело здесь с двумя процессами процессом пузырькового кипения, интенсивность которого характеризуется коэффициентом теплоотдачи Од и процессом конвективного теплообмена, 310 [c.310]

Опытом установлено, что при развитом пузырьковом кипени в большом объеме и в трубах коэффициент теплоотдачи не зависит от линейных размеров поверхности нагрева. Кинематическая картина, т. е. спектр полей скоростей в объеме кипящей жидкости, целиком определяется заданием тепловой нагрузки поверхности нагрева при прочих равных условиях. Следовательно, для обобщения опытных данных по теплоотдаче при развитом пузырьковом кипении формула (6 ) преобразуется [c.27]

Определить коэффициент теплоотдачи, тепловую нагрузку и тепловой поток при пузырьковом кипении дифенильной смеси в вертикальной обогреваемой трубе диаметром 40/50 мм с поверхностью нагрева 0,4 м при свободной циркуляции, если давление р = 6,02 бар, а разность температур — 5=25°. [c.211]

В работе установлено, что при пленочном кипении, так же как и при пузырьковом, теплоотдача при вертикальном и горизонтально М расположении трубы одинакова. [c.308]

Если вся масса жидкости, поступающей в трубу парогенератора, прогревается до температуры насыщения, то по ходу потока значение коэффициента теплоотдачи (как и при кипении в большом объеме) меняется от значения, устанавливающегося при заданной скорости в однофазной среде, до значения при развитом пузырьковом, кипении насыщенной жидкости. Закономерность изменения коэффициента теплоотдачи ino длине парогенератора а=[ х) для данной жидкости при фиксированном давлении зависит от соотношения между скоростью. парообразования /(гр"), скоростью циркуляции Wo и недогревом жидкости на входе в трубу. А ед. Наиболее простой вид функции а от х наблюдается при высоких давлениях, когда изменение температуры насыщения по ходу потока пренебрежимо мало. При низких давлениях суммар ное сопротивление, обусловленное трением и ускорением смеси, при определенных соотношениях режимных параметров оказывается соизмеримым с абсолютным давлением в системе. При этом температура насыщения по ходу потока заметно. понижается, в связи с чем закон изменения t T, а следовательно, и коэффициента теплоотдачи а по длине трубы может существенно отличаться от зависимостей t T=f(x) и a=f x), устанавливающихся, при высоких давлениях. Обеднение теплоотдающей поверхности активными зародышами паровой фазы при понижении давления также влияет на вид функции ter от х. В этих условиях влияние скорости оказывается более значительным и переход от области конвективного теплообмена в однофазном потоке к области развитого поверхностного кипения происходит на участке трубы большей длины. [c.261]

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]

Зона развитого кипения. Коэффициент теплоотдачи при кипении воды в трубах и каналах для развитого пузырькового кипения определяется по формуле [c.64]

Обобщение опытных данных при кипении фреонов в вертикальной трубе приводится лишь в [86] и [93]. В [86] получены критериальные уравнения для расчета теплоотдачи фреонов, кипящих внутри вертикальных труб при различных режимах парожидкостной смеси. Авторы работы дают следующую классификацию режимов пузырьковое кипение, кольцевой поток, смешанный ноток и переходный режим. Формулы найдены па основании опытов с Ф-12 и Ф-22 для гладких труб и труб с внутренним оребрением. [c.225]

Настоящая работа ставила основной целью исследование закономерностей теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении воды и спирта на наружной поверхности труб, расположенных в большом объеме кипящей жидкости. Давления насыщения изменялись от атмосферного до критического, а тепловые нагрузки до [c.76]

Процесс парообразования в испарительных аппаратах опреснительной установки может протекать при кипении массы жидкости на погруженной в нее поверхности нагрева или в трубах при естественном и принудительном течении ее по всему объему (установки с вынесенной зоной кипения). В каждом из таких случаев коэффициент теплоотдачи определяется по-разному, так как на характер процесса теплообмена влияют различные факторы. Общей чертой теплообмена в аппаратах этого типа является развитое пузырьковое кипение. [c.146]

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]

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]

В 1955 г. М. И. Корнеевым [43, 178] опубликованы результаты исследования теплоотдачи при пузырьковом кипения магниевой амальгамы на внешней поверхности вертикальных и горизонтальных труб, погруженных в большой объем кипящей жидкости. Позднее аналогичная работа была выполнена Бониллой, Бушем, Сталь-дером [179]. [c.240]

Жидкая пленка на стенке становится все тоньше из-за испарения и увлечения жидкости паром, и в конце концов от пленки остаются отдельные струйки, разделенные сухими пятнами. Коэффициент теплоотдачи при этом резко уменьшается, а температура стенки сильно возрастает. Труба может перегреться и даже может произойти прогар. Теплоотдача и режим течения жидкости в таких условиях известны под названиями высыхание, чистый пережог, критический или пиковый тепловой поток. Термину высыхание , вероятно, следует отдать предпочтение, поскольку этот механизм прогара достаточно хорошо подтвержден экапериментально [2]. Он совершенно отличен от того, что имеет место при пузырьковом кипении в условиях недогрева, где считается, что механизм прогара связан с явлением гидродинамической неустойчивости (гл. 6). Важное различие между этими двумя механизмами состоит в том, что прогар при недогреве происходит очень быстро и часто сопровождается катастрофическим повышением температуры, тогда как при развитом кипении прогар происходит более медленно или вообще не происходит и температура стенки в большинстве случаев не выходит из допустимых пределов. [c.112]

Влияние окислов на поверхности нагрева. Влияние пленки окислов на поверхности нагрева увеличивает ее шероховатость, но создает дополнительное термическое сопротивление. Поэтому интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении на окисленных поверхностях при малых плотностях тепловых потоков др 2-10 вт1м ) выше, чем на очищенных, гладких поверхностях. При др 2-10 вт м влияние шероховатости перестает сказываться, но термическое сопротивление окислов сохраняется. Поэтому при больших плотностях теплового потока в этих условиях теплоот-дача ниже, чем при кипении на чистых, гладких трубах [421. [c.311]

В ряде случаев массообмен существен и с точки зрения предотвращения пли ограничения коррозии поверхностей нагрева. Важность этого обстоятельства для мощных парогенераторов видна хотя бы из того, что именно значительному концентрированию у стенки приписывались многочисленные случаи коррозии парогенерирующих труб. Большое значение имеют также данные по концентрированию и для оценки многочисленных физических схем теплообмена при пузырьковом кипения и кризиса теплоотдачи, предложенных за последние годы. Действительно, любая физическая схема до сих нор оценивалась с точки зрения ее соответствия накопленному экспериментальному материалу по интегральным характеристикам (коэффициентам теплоотдачи и критическим параметрам). В этих условиях наличяэ любой дополнительной информации о процессе весьма полезно. В частности, знание степени концентрирования позволяет во многих случаях отбраковывать, как явно ие соответствующие данным по 1гассообмену, модели, хорошо увязывающиеся с известными сведениями только по теплообмену. [c.200]

Как правило, переход к пленочному кипению происходит довольно резко, но так же быстро уменьшается и коэффициент теплоотдачи, а температура нагреваемой поверхности быстро увеличивается. Самым нежелательным с рассматриваемой нами точки зрения является то, что на образовавшейся при пленочном кипении паровой прослойке происходит значительное падение температуры. Прослойка пара, шодобно подушке, стремится не допустить контакта жидкости с разогр етой поверхностью. Таким образом, если пленочное кипение будет происходить в тепловой трубе, то уже за счет одного этого эффекта, не удастся обеспечить иа пей малых температурных перепадов. Другими словами, коэффициент теплопередачи оказывается существенно меньшим по величине, чем при пузырьковом кипении- [c.12]

Описанная методика может быть использована как при внешнем обтекании поверхности (пограничный слой), так и при течении в трубах. Рис. 8.5 относится к течению в пограничном слое, а на рис. 8.6 приводятся опытные данные работы [60] для случая кипения хладона R113 ( j F3 L3) в кольцевом канале. Из этого рисунка видно, что при развитом пузырьковом кипении на теплообмен не влияет и недогрев жидкости до температуры насыщения. Коэффициенты теплоотдачи а и здесь отнесены к температуре насыщения. В области заметного влияния однофазной конвекции при расчетах необходимо учитывать, что относится к среднемассовой температуре жидкости Т. Этот учет достигается введением очевидной коррекции в формулу (8.19) [c.357]

Кипение на горизонтальном пучке гладких труб. Средине значения коэффициентов теплоотдачи при кипении хладагентов на пучке горизонтальнЕ)1Х труб больше, чем на одиночной трубе. Пузырьки пара, поднимающиеся с нижних рядов труб на верхние, интенсифицируют теплообмен на вышележащих трубах за счет турбулнзацни пограничного слоя и создания дополнительных центров парообразования. Испарители холодильных машин обычно работают при небольших плотностях теплового потока и низких температурах кипения. При таком режиме теплоотдача на пучке гладких труб в аммиачных аппаратах происходит в зонах свободной конвекции и неразвитого пузырькового кипения, а в хладоновых аппаратах — в области неразвитого и в начале развитого кипения. Влияние пучка на теплоотдачу сказывается тем меньше, чем больше шероховатость поверхности труб, давление и тепловой поток. [c.206]

Опыты показываКУг, что при вынужденном движении жидкости закономерности теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении подчиняются соотношениями (4-10) и (4-11). Это следует из рис. 4-14 и 4-16, на которых представлены также опытные данные при интенсивном кипении насыщенной и недогретой воды, движущейся в трубах и кольцевых каналах. [c.130]

Проведенный выше анализ опытных данных для пузырькового кипения при свободной конвекции на поверхностях нагрева, погруженных в большой объем жидкости, а также при кипении жидких металлов в трубах в отсутствие влияния паросодержания показывает, что скорость циркуляции в условиях развитого пузырькового кипения слабо влияет на механизм иарооб-разования на стенке, и расчет теплоотдачи (впредь до получения новых уточненных данных) целесообразно проводить по одним и тем же формулам. [c.250]

Из рис. 4.3 видно, что режим развитого поверхностного кипения, характеризующийся а данном случае слабой зависимостью температуры стенки от величины подводимого теплового потока [621, у внутренней образующей трубы наступает при меньших значениях плотностей тепловых потоков, чем у наружной. Это объясняется более высокой интенсивностью конвективной теплоотдачи у наружной образующей змеевика под воздействием вторичных макровихревых течений Можно также предположить, что дополнительным фактором, способствующим интенсификации теплообмена у наружной образующей, служит возникающее при меньших значениях q пузырьковое поверхностное кипение у внутренней образующей трубки змеевика. Турбулентные возмущения потока, возникающие при кипении у внутренней образующей, распространяются по поперечному сечению потока и оказывают интенсифицирующее воздействие на конвективный теплообмен у наружной образующей. При дальнейшем увеличении подводимого теплового потока с развитием поверхностного кипения по всему периметру поперечного сечения трубки разверка температуры стенки уменьшается и может исчезнуть вообще. В качественном отношении влияние режимных параметров на начало поверхностного кипения в змеевике такое же, как и в прямых трубах. В частности, данные, полученные авторами, согласуются с результатами работы [101 и показывают, что с увеличением массовой скорости и степени недогрева развитое пузырьковое кипение начинается при больших значениях плотностей тепловых потоков. [c.55]

В экспериментах, описанных в работе [691, в качестве теплоносителя использовалась вода. Опыты проводились электриче-ски.м током на обогреваемых изогнутых участках труб с углом поворота от 45 до 360° dJDs = 0,0157. .. 0,127) в следующем диапазоне режимных параметров р = 9,8. .. 21,5 МПа, рсо = = 1000. .. 2000 кг/(м -с). Кризис возникал на внутренней образующей трубки змеевика, где температура стенки скачком поднималась до значений, соответствующих пленочной теплоотдаче. На остальной части периметра, расположенной у внутренней образующей, сохранялось пузырьковое кипение и кризис здесь наступал при более высоких значениях средних по периметру плотностей тепловых потоков и энтальпий теплоносителя. [c.69]

В итоге соответствующим подбором длин верхней и нюкней частей кожуха с учетом разницы в коэффициентах расширения материалов труб и корпуса можно добиться одинакового суммарного удлинения корпуса и труб и тем самым избежать появления термических напряжений при переходе от холодного состояния к работе на номинальном режиме. Однако для этого надо знать коэффициенты теплоотдачи для всех участков парогенерирующей трубы пузырькового кипения, дисперсно-кольцевого режима течения, переходной области и зоны закризис-ного кипения. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...