Теплообмен с жидкометаллическими теплоносителями

ТЕПЛООБМЕН С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯМИ [c.222]

Весьма перспективен молибден как конструкционный материал теплообменных труб будущих космических кораблей с атомными двигателями. Он не взаимодействует с жидкометаллическими теплоносителями — литием, натрием, калием. [c.110]

В книге содержится анализ теоретических и экспериментальных материалов по теплообмену, гидравлическому сопротивлению и технологии работы с жидкими металлами. Достаточно подробно изложены современные взгляды на теорию конвективной теплоотдачи. Отмечаются особенности теплообмена в жидких металлах. Анализ экспериментального материала по теплообмену приводится раздельно для течения жидких металлов в специфических геометрических формах оборудования—пучки, трубы, кольца и т.п. Уделено значительное внимание технологическим свойствам жидкометаллических теплоносителей, их очистке и химическому контролю. [c.2]

Большая толщина теплового пограничного слоя в пристенной области жидкости, которая достигает порядка 5 мм при развитом кипении натрия и порядка 15 мм при свободной конвекции [7, 19]. Большая толщина теплового пограничного слоя по сравнению с гидродинамическим является следствием малых чисел Прандтля жидкометаллических теплоносителей, аналогично толщинам пограничных слоев, которые имеют место при теплообмене в процессе вынужденного движения жидких металлов [7, 19]. [c.250]

В книге изложены основные вопросы теории теплообмена. Рассмотрены проблемы конвективного теплообмена и вопросы, связанные с новой техникой (неизотермические течения, пограничный слой в турбомашинах, жидкометаллические теплоносители, сверхзвуковое течение газа, теплообмен в разреженном газе, при изменении агрегатного состояния и др.). Особое внимание уделено физической трактовке закономерностей теплообмена, приведены основы теплового расчета аппаратов, некоторые методы тепловой защиты элементов машин. [c.2]

Другая часть публикуемых материалов носит главным образом прикладной характер и связана с расчетами различных теплообменных аппаратов, использующих газовзвеси, жидкометаллические теплоносители и радиацию. [c.2]

Важные преимущества имеет и непрямой способ нагрева рабочего тела двигателя, осуществляемый с помощью дополнительного жидкометаллического теплообменного контура, теплоносителем в котором обычно является эвтектический сплав КаК или Ыа. Эти преимущества заключаются в том, что такая система нагрева позволяет обеспечить высокие коэффициенты теплоотдачи от жидкометаллического теплоносителя к-внешним поверхностям труб нагревателя, сравниваемых с коэффициентами теплоотдачи для их внутренних поверхностей. В результате значительно уменьшается длина труб нагревателя, что приводит к снижению мертвого объема двигателя. [c.106]

Парогенератор АЭС — теплообменный аппарат рекуперативного типа — предназначен для производства пара. Нагрев теплоносителя, поступающего в парогенератор для передачи теплоты для получения пара, осуществляется в реакторе (при двухконтурной схеме АЭС) или в промежуточном теплообменнике (трехконтурная схема АЭС) от теплоносителя (жидкая или газообразная среда, используемая для осуществления процесса теплообмена) первого контура. В качестве теплоносителя используется вода, жидкие металлы или газ соответственно различают парогенераторы с водяным, жидкометаллическим или газовым теплоносителями. [c.246]

Во время пуска процессы теплопередачи в теплообменном оборудовании происходят при значительном избытке площади теплопередающей поверхности, еще больщем, чем при работе на частичных нагрузках. Учитывая этот факт, а также то, что средние водяные эквиваленты греющего теплоносителя всегда больще, чем подогреваемого теплоносителя или рабочего тела W >W2>Wz), температуры по горячим веткам контуров АЭС во время пуска приближаются к температуре теплоносителя или рабочего тела, передающего тепло потребителю. Этот эффект, как уже отмечалось в 1.3, в больщей мере проявляется в ТА с жидкометаллическими теплоносителями и в меньшей — с газовыми. Кроме того, особенностью режимов пуска является то, что они осуществляются при постоянных расходах теплоносителей по контурам. В связи с этим пропорционально увеличению мощности будут увеличиваться перепады температуры теплоносителей на входе в теплообменные аппараты и выходе из них. [c.28]

Приведенные примеры взаимодействия некоторых металлов и сплавов с кислородом и водородом не исчерпывают проблемы формоизменения под влиянием окружающей среды. Они лишь иллюстрируют часть вопросов этой проблемы. Большие размерные и структурные изменения происходят и при термоциклировании в среде, содержащей серу, галогены и их соединения, жидкие металлы и т. д. При этом могут иметь место разнообразные явления. Так, в теплообменных аппаратах с жидкометаллическим теплоносителем размерные изменения вызваны и массопереносом из одной части детали в другую [97, 180]. Материалы ядер-ного реактора распухают вследствие выделения газообразных продуктов деления [220]. Но и в тех случаях, когда взаимодействие со средой не сопряжено с большими размерными изменениями, оно сказывается на поведении металлов при термоциклировании даже в отсутствие значительных температурных градиентов в сечении детали. Предпосылкой для необратимого формоизменения металлов может явиться неодновременность развития фазовых превращений благодаря наличию в детали химической и структурной неоднородностей. [c.166]

Парогенераторы с жидкометаллическим теплоносителем. Расплавленный металл, проходя реактор, подвергается активации, а потому теплообменная система усложняется, так как одного теплообменника недостаточно. Чтобы сделать паро- [c.344]

Одним из эффективных путей повышения экономичности энергетических установок и уменьшения габаритов теплообменных аипаратстз является повышение температуры рабочего тела — теплоносителя. По этой причине все чаще стали использоваться жидкометаллические теплоносители, которые по сравнению с другими жидкостями-теплоносителями имеют ряд преимуществ [1]. В настоящее время в качестве жидкометаллических теплоносителей используются главным образом щелочные металлы и их эвтектические сплавы, так как они, обладая хорошими теплофизическими свойствами, имеют довольно низкую температуру плавления, сравнительно высокую критическую температуру и слабо взаимодействуют с конструкционными материалами, широко применяемыми в технике. [c.68]

Принцип работы ЗГТУ заключается в следующем. Нагретый газообразный теплоноситель, расширяясь в турбине, производит работу и передает одну часть мощности компрессору, а другую — электрическому генератору. Поступая в низкотемпературный теплообменник, газ отдает теплоту жидкометаллическому теплоносителю, охлаждаясь до наименьшей температуры цикла (рис. 5-17). Затем газ сжпмается в компрессоре и нагревается в высокотемпературном теплообменнике при непосредственном контакте с теплоносителем до наивысшей температуры цикла. Жидкометаллический теплоноситель сначала получает теплоту от газа, выходящего из турбины, и окончательно нагревается в нагревателе затем он отдает теплоту газу, поступающему в турбину, и дополнительно охлаждается в охладителе. В качестве нагревателя может быть использован любой подходящий теплогенератор ядерный реактор, камера сгорания органического топлива, жидкометаллический котел, в том числе высокоиапорный, и другие источники теплоты. В качестве охладителя может быть теплообменник поверхностного типа, связанный с проточной водяной, воздушной, испарительной или иной системой охлаждения. В качестве контактных регенераторов могут быть применены наиболее интенсифицированные центробежные теплообменные аппараты с противоточным движением сред. [c.159]

В настоящее время, кроме опытных данных Опи-нича [Л. 104], к тому же проведенных в условиях возможности образования контактного термичеокого сопротивления, мы не располагаем экспериментальными данными по теплообмену жидкометаллических теплоносителей нри течении их через узкие щели. Поэтому впредь до получения надежных опытных данных можно рекомендовать использование для данного случая теплообмена указанных выше формул для кольцевых каналов с заменой dg на ширину щели б. [c.228]

Теплообмен при вынужденном движении ж и д к о м е т а л л и ч е с к и X теплоносителей в криволинейных каналах был экспериментально изучен В. И. Субботиным с сотрудниками [Л. 280]. Винтовое движение теплоносителя в опытной трубе создавалось винтовым турбулизатором. Было ус-1ано влено, что в диапазоне изменений скорости потока жидкометалл ического таплоносителя г = 0,2- 5,1 м[сек и при отношении й вн/ <0,25 (где s — шаг витка) влияние указанных турбулизаторов на интенсивность теплообмена не было обнаружено, в то время как в опытах с водою они интенсифицировали теплообмен. При винтовом движении жидкости происходит изменение толщины ламинарного подслоя. У воды как у жидкости с малой величиной % ламинарный подслой суш,ественно влияет на теплоотдачу и поэтому турбулизатор, уменьшая толщину ламинарного подслоя, интенсифицирует процесс теплообмена. У жидкометаллических теплоносителей роль ламинарного подслоя незначительна и поэтому влияние турбулизаторов на интенсивность теплообмена не было обнаружено. Это дает основание предположить, что при движении жидкометаллических теплоносителей в криволинейных каналах (спиральных и винтовых) интенсивность теплообмена не может быть существенно больше, чем при движении их в прямолинейных каналах. [c.230]

Задача о теплообмене жидкометаллических теплоносителей in р и вынужденном обтекании ими двух параллельных пластин в случае д>вустороннего подвода тепла была теоретически решена Себаном [Л. 65]. В соответствии с этим решением коэффициенты теплоотдачи oi на первой пластине и 02 на второй пластине могут быть вычислены следующим образом [c.232]

Анализ дифференциальных уравнений, описывающих теплообмен при свободной конвекции [Л. 9, 56], дает для жидкостей с числом Рг<1 только один определяющий критерий GrPr2, в но время как для ж идкости с Рг>1 критерий Нуссельта зависит от (GrPr). Это значит, что для жидкометаллических теплоносителей опытные данные должны удовлетворяться общей зависимостью [c.238]

С реди жидкометаллических теплоносителей теплообмен при плш оч ной конденсации, по- видимому, имеет мс-сто у истинных металлов, их сплавов и амальгам. К, настоящему времени мы располагаем единственными опытными данными по теплообмену единственного представителя этих теплоносителей — натрия. Эти данные, полученные Бониллой и Майером [Л. 9] и приведенные в табл. 4-6, относятся к трубке диаметром 12,7 и длиною 152 мм, наклоненной под углом 45° к горизонту и выполненной из нержавеюп1ей стали. При указанных в таблице температурах паров натрия наличие контактного термического сопротивления исключено и тем не менее действительные значения коэффициентов теплотдачи несравненно ниже теоретических. Для сплавов истинных металлов влияние двухкомпонентной конденсации должно несколько снизить величину а относительно ее значения для истинных металлов, однако это положение должно быть экспериментально подтверждено. [c.268]

Среди жидкометаллических теплоносителей, теплообмен которых протекает в условиях капельной конденсации, практическое значение имеет ртуть. Экспериментальным исследованием теплообмена при конденсации паров ртути занимались Мур 1[Л. 46], лаборатория бинарных циклов ЦКТИ [Л. 46], Л. И, Гельман [Л. 119] и Бонилла с сотрудниками [Л. 9]. [c.269]

Поэтому для жидкометаллических теплоносителей, обладающих числами Рг приблизительно от 0,005 до 0,05, /в.т не превышает нескольких диаметров для газов, у которых число Рг 11, /н.т достигает 100с для неметаллических капельных жидкостей (вода, минеральные масла и другие вязкие жидкости) с числом Рг от 1 до 100 И выше /н.т может изменяться от нескольких сотен до иескольких тысяч и даже десятков тысяч диаметров. Отсюда,, в частности, сйедует, что в трубах теплообменных аппаратов, служащих для подопрева или охлаждения жидкостей с числами Рг> 1, теплообмен при вязкостном течении по всей длине трубы происходит в области термического начального участка. [c.88]

Диссоциирующий теплоноситель на основе N204 — принципиально новый по своим физико-химическим, теплотехническим и химическим свойствам — существенно отличается от использовавшихся и разрабатываемых до настоящего времени в энергетике теплоносителей (воды, СО2, инертных газов и жидкометаллических теплоносителей). В отличие от перечисленных веществ Мг04 обладает резко выраженными окислительными свойствами и является весьма реакционноспособным соединением, поэтому в условиях эксплуатации контура на определенных участках возможно взаимодействие теплоносителя с конструкционными материалами. При этом образуются не только окисные пленки, но также соли и нитратокомплексы, находящиеся в твердом, жидком и газообразном состоянии. Специфические свойства этих продуктов следует учитывать при разработке мер предотвращения циркуляции продуктов коррозии по контуру и отложения осадков на теплообменных и тепловыделяющих поверхностях. [c.8]

По вопросам исследования и расчета характеристик теплообмена и гидравлики в пучках труб опубликовано несколько обобщаюш их работ. В основном в них рассматриваются проблемы, относящиеся к течению в пучках однофазных потоков теплоносителей. Сравнительно слабо в литературе освещены теплообмен и гидравлическое сопротивление пучков труб при использовании двухфазных потоков, кипящего слоя, жидкометаллических теплоносителей, поверхностей нагрева с интенсификацией теплообмена и при фазовых превращениях теплоносителей. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...