Движение пузырей пара в воде

Движение пузырей пара в воде [c.52]

Формула (2-4) является частным случаем формулы М. Е. Жуковского для подъемной силы. Рассмотрим движение потока только в плоскости, проходящей через ось трубы (рис. 2-2), а пузырек в первом приближении — как элемент цилиндра. В этом случае пузырьки будут вращаться против часовой стрелки и сила, действующая на пузырьки, будет направлена по радиусу в сторону оси. Однако при значительном количестве образовавшихся пузырей в воде они начнут искажать профиль скорости потока, направляясь по радиусу к центру трубы и, следовательно, значительно увеличивая местную концентрацию пара и увлекая воду. Тогда профиль по- [c.41]

Одиночные пузыри пара, находящиеся в покоящейся воде, всплывают за счет гравитационных сил, обусловленных разностью плотностей воды р и пара р" со скоростью w" [2-4]. Для пузырьков пара при движении через воду запишем в общем виде силу сопротивления [c.52]

Застоем циркуляции называется медленное движение в обогреваемой трубе воды вверх или вниз, а пара — вверх, при котором возможен застой отдельных паровых пузырей в благоприятных для этого участках трубы (отводы, гибы, сварные стыки и т. п.). Аналогично может появляться застой паровых пузырей и в трубах с принудительным движением потока. [c.22]

Раздельное (лотковое) движение воды и пара. Когда при обогреве вертикальной или наклонной трубы в ней образуются пузыри пара, эти пузыри, поднимаясь, отрываются от [c.133]

Процесс выделения пара из водяного объема испарителя протекает по-разному в зависимости от концентрации электролитов в воде. Когда солесодержание воды ниже критического, в паровом пространстве наблюдаются фонтаны, которые распадаются на отдельные капли. Мелкие капли выбрасываются также при разрушении пузырей на зеркале испарения. Сколько-нибудь устойчивых накоплений пароводяной среды с ячеечным строением жидкой фазы (что принято называть пеной) на зеркале испарения нет. Другая картина наблюдается при высоких концентрациях. Здесь из забрасываемой в паровое пространство воды паровая фаза еще не выделилась и многие капли представляют собой по существу двухфазную среду, в которой жидкость имеет ячеечное строение. Места замедленного движения пара (застойные зоны) заполняются пеной. На зеркале испарения также имеются сравнительно небольшие слои пены, которые вследствие волнообразного неустойчивого состояния уровня перебрасываются с одного места на другое. Иногда (на водах с повышенной концентрацией едкого натра) куски пены захватываются паром и медленно поднимаются вверх. Все это приводит к увеличению уноса. [c.206]

Иные условия получения пара в барабанном парогенераторе, т. е. в парогенераторах с многократной циркуляцией котловой воды. Схема такого парогенератора также показана на рис. 8-1. В этом случае питательная вода поступает в барабан, где смешивается с котловой водой. Последняя совершает циркуляцию, т. е. движение по замкнутому контуру опускные трубы — нижний коллектор — экранные трубы — барабан. Эта циркуляция вызывается и поддерживается тем, что в сильно обогреваемых экранных трубах образуются паровые пузыри, которые, будучи легче воды, устремляются вверх и заставляют двигаться в том же направлении и воду. Опускные трубы не обогреваются, в них паровых пузырей нет, во всяком случае не должно быть, они заполнены водой. Следовательно, в этой системе сообщающихся через коллектор труб должна возникать побудительная причина для движения воды и пароводяной смеси, т. е. для циркуляции. В барабане пароводяная смесь, выбрасываемая экранными трубами, разделяется пар уходит в пароперегреватель, а вода продолжает циркулировать. Таким образом, в парогенераторах этого типа в противоположность прямоточным имеется котловая в о д а, т. е. некоторый более или менее постоянный объем воды, из которого и происходит образование пара. В этой котловой воде могут накапливаться различные вещества, растворенные в питательной воде и не перешедшие в пар. По мере их накопления котловая вода может удаляться из парогенератора в виде так называемой продувки, которая осуществляется или периодически, например раз в смену, или непрерывно. В обоих случаях уже нет равенства между количеством воды, поступающей в парогенератор, и количеством генерируемого им пара. Для парогенераторов барабанного типа применимо иное выражение [c.167]

Движение в воде малых паровых пузырей преимущественно по оси трубы в виде цепочек. Такое движение пара называют пузырчатым, и оно имеет место при малом паросодержании. [c.318]

Движение в воде паровых пузырей, сливающихся в большие пузыри, достигающие иногда в дл 1ну 0,5 м и более и напоминающие по внешнему виду снаряды. Такое движение называют снарядным, и оно имеет место при скорости движения пароводяной смеси, превышающей скорость при пузырчатом движении. При снарядном режиме пузыри пара отделяются от стенки трубы тон- [c.318]

Застой — это медленное движение воды вверх или вниз, а пара — вверх, при котором возможен застой отдельных паровых пузырей в благоприятных для этого участках трубы (отводах, гибах, сварных стыках и т.п.) [4]. Возникает как в элементах с естественной циркуляцией, так и в элементах с принудительным движением среды. [c.89]

Режим медленного движения воды вверх или вниз, а пара вверх, при котором возможен застой паровых пузырей в отдельных участках трубы—отводы, гибы и пр., называется застоем циркуляции. В испарительной трубе, выведенной в паровое пространство барабана, при прекраш,ении движения воды вследствие недостаточности полезного давления (напора) может образоваться свободный уровень воды, выше которого медленно движется насыщенный или перегретый пар. [c.233]

Более опасным является случай, когда нижние трубы начнут присасывать воду из верхних рядов и в последних вода потечет в обратном направлении — возникает так называемое опрокидывание циркуляции. Если обратная скорость воды в верхних трубах невелика, то сохраняется лотковый режим, но с противоположным движением воды и пара, но если скорость опускающейся воды окажется равной скорости пара, стремящегося уйти вверх, то пузырьки последнего будут сливаться в медленно двигающиеся пузыри-пробки, занимающие все или почти все сечение трубы и время от времени прорывающиеся вверх. Исследования показали, что при таком [c.283]

Так как плотность пара во много раз меньше плотности воды (при температуре 373,15 К, например, в 1600 раз), то пузырьки пара устремляются вверх к открытой поверхности. При своем движении они растут , т.е. увеличиваются в объеме за счет поступления в их внутреннее пространство новых порций испаренной жидкости. Достигнув поверхности жидкости пар из паровых пузырей высвобождается. [c.76]

Если бы вся пароводяная смесь равномерно текла сверху вниз, никаких аварий не происходило бы. Но находящиеся в пароводяной смеси пузыри пара всегда стремятся двигаться вверх. Наиболее опасно движение, при котором пар всплывает вверх с такой же скоростью, с какой вода относит его вниз. Тогда паровые пузыри быстро увеличиваются и образуют паровые пробки , соприкасающиеся со стенками трубы. В следующий моэдент такая пробка прорывается вверх или вниз, после чего вода снова течет неправильно, образуются новые паровые пробки и т. д. [c.123]

Опрокидывание циркуляции характеризует режим, при котором в слабообог-реваемых парообразующих трубах вода с восходящего движения переходит на опускное, а пар в зависимости от скорости воды и подъемной силы его, может двигаться вверх либо увлекаться потоком воды вниз. При этом паровые пузыри могут объединяться в более крупные образования, в значительной мере загромождающие сечение труб. Последнее приводит к ухудшению отвода тепла от стенки и перегреву труб. При очень малой скорости циркуляции (менее 0,1 м1сек) режим неустойчив (восходящий либо нисходящий, т. е. пульсирующий). Опрокидывание циркуляции возникает в парообразующих трубах, введенных в водяной объем барабана. [c.108]

Общий метод. Для создания напряжений в жидкостях мы воспользовались общим и простым способом [5], т. е. ударяли по стенке сосуда железным молотком. Пульсирующее давление, возникающее при ударе, приводило в движение столб жидкости высотой 100—130 жж. Инерция жидкости создавала в последующем отрицательную компоненту, а упругое отделение стенки сосуда от движущегося столба жидкости порождало дополнительную компоненту. Определить величину возникающего при этом напряжения мы не могли, но локально оно может быть весьма значительным. Из практики нам все же было известно, что эта сила намного превосходила усилие, которое требуется для возникновения облака пузырей из зародышей, устойчивых в насыщенной воздухом воде, находившейся при давлении своих паров. В тех же случаях, когда система была значительно дегазирована, мы наблюдали очень крупные полости (в поперечнике около 10 мм), которые образовывались и быстро разрушались при давлении паров воды. Оказалось, что создаваемое таким путем напряжение было совершенно достаточно для того, чтобы провести ряд очень точных определений. Эта методика применялась всегда из-за ее большой простоты. Во всех случаях давление соответствовало давлению паров исследуемой жидкости, т. е. составляло 2—3 мм рт. ст. Мы пользовались только аппаратурой из цирексового стекла, которую до употребления хранили в чистом виде и смоченной концентрированной серной кислотой, насыщенной двухромовокислым калием. [c.30]

Рассмотрим характеристику в области отрицательных раходов. При движении воды сверху вниз образующийся пар в виде пузырей поднимается кверху. Это продолжается до тех пор, пока поток воды не остановит пузыри пара (точка Е) и не начнет сносить их вниз. [c.185]

Плохо или частично смачиваемые (гидрофобные) частицы шлама и продукты коррозии способствуют стабилизации пены, так как они прочно прилипают к поверхности пузырьков пара п вместе с ними переходят в пену, образуя своего рода жесткий каркас, повышающий структурно-механические свойства пены. Твердые частицы, кроме того, препятствуют сращиванию пузырьков в более крупные и тем самым также повышают стойкость пены. Смачиваемые частицы шлама тонут и лишаются пеностабилизирующих свойств. При наличии же в котловой воде масла взвещенные частицы адсорбируют его на своей поверхности, теряют способность к смачиванию, всплывают и устойчиво держатся в слое пены, повышая прочность ее оболочек. При движении сквозь толщу котловой воды паровых пузырей, оболочки которых имеют армированную структуру, слияние их затруднительно и процесс барботажа идет в виде массы мелких паровых пузырей, всплывающих с пониженной скоростью, что приводит к большему набуханию уровня в барабане. [c.117]

Поверхности нагрева котла, расположенные ближе к топке, работают с ббльщими теплона-пряжениями, чем задние ( хвостовые ) поверхности, так как продукты сгорания по мере их движения по котельным газоходам постепенно охлаждаются, и теплообмен протекает при непрерывно уменьшающемся температурном напоре. Соответственно этому интенсивность парообразования и паросодержание в передних поверхностях нагрева котла выше, чем в сообщающихся с ними задних поверхностях. Энергично образующиеся в сильно обогреваемых поверхностях нагрева пузыри пара, имеющие значительно меньший удельный вес, чем вода, стремятся выйти вверх (всплыть, сепарироваться), и хотя и опережают в этом своем движении воду, все же увлекают ее за собой. В итоге создается значительная разность удельных весов сообщающихся столбов жидкости в сильно обогреваемых и слабо обогреваемых (или вовсе не обогреваемых) трубах циркуляционного контура (фиг. 3-43,а), общее устойчивое подъемное движение в передней части контура и опускное движение в его задней части. Общее количество циркулирующей по замкнутому контуру воды при этом значительно превышает количество вырабатываемого контуром пара отношение этих величин называется кратностью циркуляции и связано с весовым паросодержанием в конце контура простым соотношением [c.194]

Опасным для стенки является застой движения жидкости или о п р о к и д ы в а н и е циркуляции, при котором вода в части подъемных труб начинает двигаться вниз (Шо 0), а пузыри пара, стремящиеся выйти вверх, застаиваются у стенки. Кроме тото, при движении пароводяной смеси по горизонтальным и слабонаклонным трубам с малыми ско-ростям н происходит устойчивое или периодическое расслоение смеси и раздельное течение воды в нижней части трубы, а пара в ее верхней части, приводящее к коррозии металла, перегреву стенки, усталости металла и т. п. Расслоение жидкости в известных условиях [c.207]

На рис. 15.8 схематично представлена зависимость коэффициента теплоотдачи а на поверхности нагрева от температурного напора А =/с— н- Участок АВ соответствует области свободного движения жидкости, при котором возникновение пузырей возможно, но происходит весьма вяло. Для воды при атмосферном давлении параметры точки В примерно равны аж 1000 Вт/(м -К), А ж5 К. Участок В К соответствует развитому пузырьковому режиму кипения, при котором интенсивно образующиеся пузыри разрушают вязкий подслой на стенке и обеспечивают высокие значения коэффициента теплоотдачи. Аналогичные приведенным выше параметры точки К равны акр = 50 000 Вт/(м2-К), А кр=25 К- В точке К интенсивность образования пара становится больше возможной скорости его отвода от поверхности нагрева. Происходит кризис теплоотдачи при кипении, сопровождающийся резким ухудшением теплоотдачи (величина а в точках С, Су vi О примерно такая же, как в точке В). Если тепловой поток на поверхности нагрева при переходе через точку К не изменяется, то осуществляется скач [c.400]

Переход от пузырькового режима течения к эмульсионному режиму обусловлен, по-видимому, турбулизирующим действием паровых пузырей. Уоллис [20] сообщил о результатах опытов с имитацией процесса кипения путем вдува воздуха через пористую стенку трубы, по которой протекал водяной поток. Он обнаружил, что в области более чем десятикратного изменения расхода воды требуется. лишь двухкратное изменение расхода газа, необходимое для того, чтобы произошел переход от пузырькового к эмульсионному или дисперсно-кольцевому течению. Применительно к настоящим опытам с кипящей водой этот результат равноценен утверждению о том, что переход от пузырькового режима течения к другим режимам должен происходить при постоянном тепловом потоке. Однако из фиг. 7 и 8 видно, что этот переход происходит приблизительно при постоянном паросодержании, несмотря на то что тепловые потоки изменяются в 4 раза. Одной из возможных причин этого несоответствия является тот факт, что тепловые потоки в описываемых опытах могли быть слишком малы, чтобы вызвать существенное увеличение скорости движения пара. Можно ожидать, что паросодержапие является параметром, определяющим режим течения при заданном удельном массовом расходе. В любом случае этот переход не имеет большого значения, так как характеристики двух сопредельных режимов течения почти одинаковы. [c.52]

Принцип естественной циркуляции наглядно иллюстрируется схемой фиг. 3. При обогреве левой ветви U-образнрй трубки, присоединенной обоими концами к цилиндрическому барабану, удельный вес воды в этой, ветви уменьшается по сравнению с удельным весом правой, необогреваемой ветви контура. Давление на воду в нижней части и-обрааной трубки становится при этом с левой и правой стороны неодинаковым, а этого уже достаточно, чтобы в таком циркуляционном контуре началось круговое движение воды—подъемное в левой, обогреваемой часта и опускное в правой, необогреваемой части. Если вода в обогреваемой трубке нагрета до температуры кипения, то в этой трубке появляются паровые пузыри, удельный вес которых, особенно при невысоком давлении в котле, на много меньше удельного веса воды. В таких условиях интенсивность циркулящии значительно увеличивается. Стремясь подняться вверх ( всплыть ), пузьпри пара захватывают за собой и воду, непрерывно освобождая место для притока воды из необогреваемой части контура. [c.6]

На фиг. 43 приведены картины движения кипящей воды в вертикальной трубе, составленные нами по фотографиям Б. В. Померанцева и С. Н. Сыркина, взятым из архива физико-технического отдела ЦКТИ. Как видно на этих фотографиях, при очень малых паросодержаниях смеси пар движется в виде цепочек отдельных пузырей. [c.99]

Гипотеза об интенсификации теплообмена за счет гидродинамического воздействия паровых пузырей на тепловой пограничный слой основана, в известной мере, на опытных данных [5,6], а также данных по имитации кипения газовыми пузырями. Согласно результатам [5,6] при вынужденном движении недогретой воды с паром отводится незначительная /менее 105 / доля тепла при тепловых потоках в несколько миллионов вт/м . При продувке газа через диафрагмы [7,8] и через пористые поверхности [9], коэффициенты теплоотдачи увеличивается, однако по абсолптной величине они ниже, чем при кипении. [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...