Исследование теплоотдачи жидких металлов

Опытное исследование теплоотдачи жидких металлов показало, что интенсивность теплообмена зависит от загрязненности металла окислами и от смачиваемости омываемой поверхности. Для чистых расплавленных металлов (без окислов) смачиваемость поверхности незначительно влияет на интенсивность теплоотдачи. При наличии окислов теплоотдача несмачиваемой поверхности протекает менее интенсивно, чем смачиваемой. Это обусловлено, по-видимому, тем, что окислы легче осаждаются на несмачиваемой поверхности и создают дополнительное тепловое сопротивление. [c.341]

Результаты опытного исследования теплоотдачи жидких металлов при турбулентном течении в трубах описываются следующими [c.341]

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ [c.274]

Экспериментальные исследования теплоотдачи жидких металлов проведены многими советскими и зарубежными исследователями. [c.244]

Первые экспериментальные результаты исследования теплоотдачи жидких металлов (ртути) принадлежат советским ученым [44] и были получены в ЦКТИ в 1937-40 гг. Второе [c.129]

Из всего сказанного следует, что исследование теплоотдачи в жидких металлах имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение. С точки зрения теории жидкие металлы интересны как жидкости с очень малым числом Прандтля Рг< 1. В таких жидкостях молекулярный перенос теплоты происходит значительно интенсивнее, чем молекулярный перенос количества движения тепловой пограничный слой толще динамического. [c.197]

Исследования, проведенные с различными жидкими металлами, показывают, что термическое контактное сопротивление— результат сложного процесса, обусловленного совокупностью физико-химических, гидродинамических и тепловых явлений у поверхности теплообмена. Наиболее вероятной причиной ухудшения теплоотдачи является образование прослойки дополнительной фазы (примеси, окислы) на границе раздела жидкий металл — стенка . [c.244]

По своим физическим свойствам большинство расплавленных металлов отличается от обычных теплоносителей — воды, масел и др. Главной особенностью металлических теплоносителей является высокая теплопроводность и соответственно низкие значения критерия Прандтля Рг = 0,005 0,05. В последнее время как в нашей стране, так и за рубежом было проведено большое число измерений теплоотдачи к жидким металлам в различных условиях. В опытах применялись такие теплоносители, как натрий, калий, литий, цезий, ртуть, висмут, сплавы висмута со свинцом и др. Первые широкие и систематические исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления были выполнены в Энергетическом институте им. Кржижановского [Л. 69, 70]. [c.276]

В значительной группе работ излагаются результаты исследований теплоотдачи к жидким металлам (натрию, алюминию, ртути). Исследование теплоотдачи к натрию выполнены при весьма больших тепловых потоках (до 20 10 вт м ). В этих условиях возникает ряд важных и требующих учета особенностей, рассматриваемых в двух статьях сборника. В других трех статьях рассматривается использование жидкого алюминия как теплоносителя, приводятся данные по его физическим свойствам и теплоотдаче. Публикуются результаты и табличные данные по исследованию теплоотдачи к ртути в начальных участках труб. [c.6]

В Советском Союзе первая работа по исследованию теплоотдачи при поперечном обтекании пучков труб жидким металлом была проведена в 1955 г. под руководством С. С. Кутателадзе и В. М. Боришанского [122]. [c.186]

Из графика видно, что в целом опытные данные ио теплоотдаче при кипении жидких. металлов удовлетворительно согласуются с расчетом по формуле (10.8). Это свидетельствует о том, что уравнение. (10.8) может быть использовано для ориентировочных расчетов в малоисследованных областях, а также для мало исследованных сред. [c.250]

Широкие исследования теплоотдачи к различным жидким металлам, циркулирующим в трубах, проводились начиная с 50-х годов как в Советском Союзе, так и за рубежом. [c.121]

Изучение теплоотдачи к жидким металлам при течении в кольцевых зазорах проводилось как на легких, так и на тяжелых металлах. Исследованию теплоотдачи к эвтектическому сплаву Na + K посвящены две работы [18, 19]. Опыты в обоих случаях проводились на теплообменниках типа восьмерка . [c.135]

Таким образом, первые исследования теплоотдачи к жидким металлам, поперечно омывающим пучки труб, показали, что сравнимые результаты могут быть получены только в условиях очистки теплоносителя от примесей и окислов в отсутствие подсоса защитного газа. [c.155]

Зависимость теплоотдачи пучков труб от угла набегания потока г ) жидкого металла экспериментально исследовалась на двух шахматных пучках с расположением труб по равностороннему треугольнику с s/Основные параметры исследования приведены в табл. 7.3. [c.161]

Первые экспериментальные данные по теплоотдаче при свободном движении ртути около вертикального цилиндра были получены в работе [4]. В дальнейшем теплоотдача при естественной конвекции различных жидких металлов изучалась в работах [7—11]. В работе [7] изучалась теплоотдача к ртути, олову, эвтектике РЬ—Bi и натрию при естественной конвекции около горизонтальных цилиндров диаметром 25, 65 и 85 мм и вертикальных плит высотой 65 и 101 мм. Результаты этих опытов, а также данные исследования [4] по ртути приведены на рис. 9.1 здесь же построена кривая, описываемая формулой Лоренца [c.212]

Применение жидких металлов в качестве рабочего тела паросиловых энергетических установок вызвало необходимость создания парогенератора металлического пара и всестороннего изучения процесса кипения металлов в трубах. Ниже приведены результаты исследования теплоотдачи и температурного режима при кипении калия в прямоточном парогенераторе. [c.256]

Это уравнение, типичное для многих опытных исследований последних лет, по-видимому, предпочтительнее уравнения (9-24) и результатов, приведенных в табл. 9-1 и на рис. 9-8, так как последние основаны на ранних данных. Надо полагать, что новые данные точнее. Однако эту задачу еще нельзя считать полностью решенной. Исследование теплоотдачи жидких металлов вследствие сильного влияния загрязнений, снижающих числа Нуссельта, возможно, всегда будет сопровождаться больщим разбросом опытных данных. [c.211]

Можно отметить, что первые систематические исследования теплоотдачи жидких металлов (ртути) припад.чежат советски.м уче- [c.125]

В большинстве экспериментальных исследований, на основе которых даны рекомендации по расчету теплоотдачи к жидким металлам, использовались трубки диаметром больше 8—10 мм и удельные тепловые нагрузки не превышали —1-10 вт1м . Результаты наших опытов [c.25]

Проведены исследования, в которых на основе интегрального соотношения (5.4) были рассчитаны числа Nu для жидких металлов. Первые теоретические расчеты теплоотдачи к жидкому металлу при условии <7ст = onst были опубликованы Мартинел-ли i[2] и Лайоном 1]. Мартинелли использовал трехслойную модель Кармана для профиля скорости, причем в промежуточном слое и в турбулентном ядре учитывались обе составляющие переноса тепла — турбулентная и молекулярная. Лайон использовал экспериментальный профиль Никурадзе. В обеих работах величина е полагалась равной единице. [c.102]

Самые многочисленные исследования теплоотдачи проведены методом непосредственного замера температуры стенки [56—72]. Термопары заделывались в стенку трубы на расстояние б от поверхности теплообмена. Нагрев стенки производился электрическими нагревателями ( ст = onst) или горячим теплоносителем (в том числе конденсирующимся паром при ст = onst). Коэффициент теплоотдачи определялся по формуле а= = QIF t T—tf). Здесь Q — количество тепла, переданное жидкому металлу (оно подсчитывается на основании замеров подведенной электрической мощности или из теплового баланса). tf можно найти линейной интерполяцией температуры потока от вх ДО аых (при T = Onst). [c.121]

В Советском Союзе первая работа по исследованию теплоотдачи при поперечном обтекании пучков труб жидким -металлом была проведена в 1955 г. под руководством С. С. Кутате-ладзе и В. М. Боришанского [19]- Одновременно с целью отработки методики эксперимента были поставлены опыты по исследованию теплоотдачи при поперечном обтекании одиночного цилиндра [7]. [c.153]

Теплоотдача при конденсации паров металлов — весьма интенсивный процесс. Коэффициенты теплоотдачи достигают не-сколькнх сот киловатт на 1 на Г, а температурные напоры в большинстве случаев не превышают нескольких градусов. Эти факторы, а также специфические теплофизические свойства жидких металлов затрудняют экспериментальные исследования и приводят к значительному разбросу опытных данных и противоречивому их толкованию. [c.234]

Жидкие металлы существенно отличаются по физическим свойствам от неметаллических жидкостей. Oihh имеют высокие температуры кипения при низких давлениях являются термически устойчивыми характеризуются высокой теплопроводностью, плотностью, а следовательно, и большой интенсивностью теплоотдачи. В отличие от неметаллических жидкостей в жидких металлах процессы молекулярной теплопроводности приобретают важную роль не только в пристеночной области, но и в турбулентном ядре потока. В предельном случае, когда X— оо, а числа Рг— 0, молекулярная теплопроводность становится основным способом переноса тепла, так как интенсивность конвективного теплообмена оказывается ничтожно малой. Температурное поле по поперечному сечению турбулентного -потока в жидких металлах имеет профиль, характерный для течения неметаллических жидкостей при ламинарном режиме в трубах (см. рис. 3-1). Поскольку в жидких металлах Рг -<1, то они характеризуются большой толщиной теплового пограничного слоя, см. уравнение (3-4)] и малой длиной начального участка тепловой стабилизации по сравнению с длиной начального участка гидродинамической стабилизации [см. уравнение (3-6)]. Малая длина участка тепловой стабилизации означает, что в жидких металлах наблюдаются значительные аксиальные температурные градиенты, которые могут иметь порядок величин, одинаковый с радиальными температурными градиентами, что в неметаллических жидкостях не имело места. Поэтому появляется необходимость учета переноса тепла за счет продольной молекулярной теплопроводности в жидких металлах при проведении как теоретических, так и экспериментальных исследований. [c.212]

Исследование влияния винтового движения потока капельной жидкости (по методу радиационного нагревания). В предыдущей работе закручивающие возмущения в потоке воздуха создаются только на входе в опытную трубу, а затем по мере движения потока воздуха в силу наличия силы трения он постепенно раскручивается, т. е. уменьшается вращательная скорость и увеличивается шаг раскрутки по длине трубы, что приводит к постепенному затуханию влияния закручива ия потока на интенсивность теплоотдачи. На опытной установке рис. 3-38 (Л. 2] турбулизация потока (вода, жидкий металл) производится по всей длине опытной трубы / с помощью винтовых турбулизаторов 2. Турбулизаторы представляют собой узкие пластины сечением 12X1 мм , скрученные по продольной оси до получения винта с равномерным шагом различной величины 50,5 109,5 мм и шагом, равным бесконечности (пластина). Опытная труба диаметром 2 мм и длиной 1 000 мм помещается в вертикальном положении внутри радиационного нагревателя 3. Поток жидкости внутри трубы двигается сверху вниз. [c.220]

В литературе имеется ограниченное число работ, посвященных изучению теплоотдачи при поперечном обтекании пучков труб жидкостью. В частности, отсутствуют надежные сведения о распределении коэффициента теплоотдачи по периметру труб, омываемых поперечным потоком воды. Имеющийся в литературе график [Л. 1] вызывает сомнение у самих авторов в связи с недостаточно совершенной методикой исследования и необычайной формой оолучевных К ривых. Еще слабее изучена теплоотдача при поперечном обтекании труб жидким металлом. [c.475]

В печати опубликовано несколько работ, посвященных теоретическому и экспериментальному исследованию теплоотдачи к жидким металлам в щелевых каналах. Мартинелли [Л. 1] проделал теоретические расчеты теплоотдачи в бесконечной плоской щели при двустороннем теплоподводе. Гаррисон и Менке (Л. 2] продолжили эти расчеты для случая одностороннего теплоподвода. Расчеты проводились при условии постоянного удельного теплового потока через стенки канала ( = onst). Лайон (2) на основании расчетов Мартинелли, Гаррисона и Менке вывел упрощенные зависимости для теплоотдачи к жидким металлам [c.598]

По своим теплофизическим свойствам жидкие металлы сильно отличаются от обычных теплоносителей — воды, воздуха, пара, масла. Для них значения критерия Прандтля ниже на 2—4 порядка, чем для остальных теплоносителей. Согласно экспериментальному исследованию М. А. Михеева, В. А. Баума, К. Д. Воскресенского и О. С. Федынского, для теплоотдачи в канале при вынужденном турбулентном движении тяжелых и щелочных металлов и их сплавов при чистых поверхностях теплообмена получена зависимость [c.396]

Особенно важны и интересны исследования гидравлического сопротивления и теплоотдачи при течении в трубопроводах высокотемпературных теплоносителей — жидких металлов. Экспериментальные исследования таких течений, начатые М. А. Стыриковичем и И. Е. Семенкове-ром в сороковых годах, были затем продолжены В. И. Субботиным, [c.807]

Исследования теплоотдачи к жидким металлам при омывании поперечных пучков труб [9] показали, что физико-химические условия на границе стенка—теплоноситель оказывают существенное влияние на результаты измерений температуры стенки труб пучка. Так, при проведении опытов на жидком металле (Рг 0,03) [9] без специальных мер по очистке от окислов было обнаружено, что коэффициент теплоотдачи от поверхности, впервые установленной в поток, в течение первых 10—15 ч с момента начала работы уменьшается но сравнению с его начальным значением примерно в 1,5 раза, а затем стабилизируется. Аналогичное явление было замечено и в работах [17, 18]. В, тех случаях, когда жидкометаллический теплоноситель (Рг 0.03) защищался от окисления аргоноводородной средой, падения коэффициентов теплоотдачи с течением времени не наблюдалось. [c.134]

Таким образом, первые исследования теплоотдачи к жидким металлам, по-перечно-омываюп1им пучки труб, показали, что сравнимые результаты могуг быть получены только в условиях очистки теплоносителя от примесей и окислов-в отсутствие подсоса защитного газа. Поэтому более поздние исследования теплоотдачи поперечно-омываемых пучков (табл. 9.3) проведены уже в условиях контроля за составом теплоносителя и принятием специальных мер по подготовке теплоносителя к работе. [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...