Паросодержание объемное

Диапазон изменения и 3 очевидно одинаков 0<х<1,0<Р<1. На границах этого интервала объемные и массовые расходные паросодержания совпадают, но из-за условия р р" внутри интервала они отличаются весьма сильно. Рисунок 7.5 дает связь Р (х) для пароводяных потоков. Очевидно, что при р = фазы неразличимы, поток становится однофазным, формально при этом X = Р во всем интервале. По мере снижения давления одним и тем же значениям х соответствуют все большие значения р. Для примера водовоздушная смесь при р = 0, МПа и комнатной температуре при X = 0,1 имеет Р = 0,988, в чем легко убедиться подставив в формулу [c.293]

Рис. 7.5. Связь объемного 3 и массового х расходных паросодержаний для воды при различных давлениях р

Рис. 7.6. К определению истинного объемного паросодержания

Истинное объемное паросодержание [c.295]

В отсутствие скольжения фаз, т.е. при ф = 1, расходное и истинное объемные паросодержания одинаковы. При этом согласно (7.5) и (7.6) [c.297]

Из введенных выше количественных характеристик расходные паросодержания л, Р, приведенные скорости фаз Wg, Wg, скорости смеси и циркуляции, Wq, расходная плотность смеси Рр обычно могут рассматриваться как известные, заданные. Они определяются по известным значениям расходов, свойств фаз, теплового потока на стенке, геометрии канала. Истинные параметры двухфазного потока (ф, w", w, ф, р р) являются функциями процесса и выступают обычно как цель анализа. Несложно убедиться, что знание любой одной из пяти величин достаточно для расчета остальных четырех. Например, используя (7.1) и (7.4), можно получить часто используемую связь истинного объемного паросодержания с массовым расходным и фактором скольжения [c.298]

Фотографии основных режимов восходящего двухфазного потока в вертикальном канале [10] приведены на рис. 7.7. Два первых слева фотокадра относятся к пузырьковому режиму течения — случаи отдельных (изолированных) а и плотно упакованных пузырьков б. Модель поведения отдельных пузырьков, размещенных в узлах кубической решетки, приводит к выводу о том, что пузырьковый режим существует до истинных объемных паросодержаний ф < 0,3. При [c.299]

При истинных объемных паросодержаниях ф = 0,3—0,7 и относительно низких скоростях смеси наблюдается снарядный режим течения (рис. 7.7, в) характеризующийся тем, что поперечный размер парового объема соизмерим с диаметром канала D = 0,7—Q,9d). Во многих экспериментах наблюдали через прозрачную стенку трубы весьма красивую картину следования паровых снарядов одного за другим (рис. 7.8, а). Головная часть снарядов имеет правильную, почти сферическую форму, что послужило основанием для названия режима и позволяет строить теорию их всплытия в трубе [3]. [c.300]

При высоких скоростях смеси наблюдается как слияние, так и дробление пузырьков, в результате возникает достаточно однородная (гомогенная) структура с хорошо перемешанными фазами. На фотографиях весьма сложно бывает различить очертания объемов, занятых жидкой фазой (рис. 7.7, г). Такой режим называют эмульсионным (в зарубежной литературе чаще используется термин вспененный ). Из-за высокой скорости смеси взаимное скольжение фаз относительно невелико, величина ф близка к единице. Область истинных объемных паросодержаний, соответствующих эмульсионному режиму, при различных сочетаниях скоростей смеси и давления может быть весьма широкой (ф = 0,3—0,8). Согласно [16] эмульсионный режим течения является основным для парожидкостных потоков при высоких давлениях, характерных для котельных установок ТЭС и парогенераторов АЭС. [c.300]

При высоких объемных паросодержаниях (обычно ф > 0,8) устанавливается дисперсно-кольцевой режим течения смеси [c.300]

Расчет истинного объемного паросодержания 309 [c.309]

С точки зрения технических приложений целью расчета двухфазных течений являются гидравлическое сопротивление (канала или контура) и истинное объемное паросодержание ф. При этом структура потока и истинное объемное паросодержание взаимосвязаны, а надежный расчет градиента давления в двухфазном потоке в общем случае невозможен без информации о структуре и истинном объемном паросодержании. Отсюда следует и чрезвычайная важность, и огромная сложность расчетного определения ф. Отражением этого является и весьма развитая техника опытного измерения этого параметра (см., например, [10]). [c.309]

Действительно, пусть в канале с поперечным сечением s локальные скорости фаз равны = w. Если локальное значение истинного объемного паросодержания равно Ф ,оц, то объемный расход газа(пара) [c.310]

Объемное расходное паросодержание [c.310]

Рис. 7.12. Предполагаемые профили скорости W и истинного объемного паросодержания ф в плоском канале

ИСТИННОЕ ОБЪЕМНОЕ ПАРОСОДЕРЖАНИЕ В ПОТОКАХ С ЛОКАЛЬНЫМ СКОЛЬЖЕНИЕМ ФАЗ [c.312]

Анализ гл. 5 позволяет утверждать, что значительное скольжение фаз должно наблюдаться у достаточно крупных пузырьков, поскольку абсолютные значения скорости гравитационного всплытия мелких сферических пузырьков малы в сравнении с характерными скоростями течения жидкости в технических устройствах. Исходя из этой посылки, в [18] рассмотрена кинематическая схема скольжения фаз, упрощенный вариант которой представлен на рис. 7.13. В двухфазном потоке выбирается контрольная ячейка, содержащая один крупный паровой пузырек или паровой снаряд (рис. 7.13, <з) мелкие пузырьки, на долю которых приходится малая доля объемного паросодержания, не учитываются. В такой контрольной ячейке с площадью поперечного сечения s скорости жидкости и парового [c.312]

Истинное объемное паросодержание в кольцевом потоке однозначно определяется толщиной пленки [c.328]

Зависимость (7.42) решает проблему замкнутого математического описания кольцевых двухфазных течений. Использование соотношений для т ,, Тр истинного объемного паросодержания и коэффициентов трения преобразует уравнение (7.37) в алгебраическое уравнение (10-й степени) относительно безразмерной толщины пленки bid. При заданных расходах фаз, т.е. при известных приведенных скоростях, решение такого уравнения выполняется достаточно простыми стандартными методами на персональном компьютере. (Возможно и существенное упрощение этого уравнения, путем отбрасывания членов со старшими степенями малой величины bid.) При найденном значении толщины пленки из (7.35) несложно находится градиент давления. В [42] и [30] приводятся примеры успешного применения такой методики. [c.330]

Область V — это область равновесного течения смеси. В реальных установках протяженность области весьма велика. В ее пределах в принципе возможна последовательная смена всех структур — пузырьковой, снарядной, эмульсионной и дисперсно-кольцевой, хотя на самом деле многое зависит от скорости смеси, плотности теплового потока и давления. При высоких давлениях и больших скоростях снарядный режим, как правило, не возникает. При высокой скорости смеси и большом тепловом потоке весьма коротким может оказаться и пузырьковый режим, так как равновесное состояние в центре канала в этом случае достигается при значительных средних по сечению истинных объемных паросодержаниях. Область V — единственная, в которой совпадают значения х = коэффициент теплоотдачи [c.337]

Практически не менее важная задача расчета истинного объемного паросодержания двухфазных потоков в условиях теплообмена решается сегодня только с помощью эмпирических соотношений. Особенно сложным оказывается расчет действительного паросодержания в неравновесных потоках (области III и IV на рис. 8.1). Для пароводяных потоков используются эмпирические методики, основанные на обобщении опытных данных некоторые из них приводятся в [17, 32, 39]. [c.340]

В дисперсно-кольцевом режиме течения двухфазной смеси жидкая пленка на стенке может стать столь тонкой, что в ней невозможно достичь перегрева жидкости на стенке, необходимого для образования паровых пузырьков. В этом случае кипение сменяется режимом испарения с поверхности пленки. К сожалению, непреодоленные сложности моделирования дисперсно-кольцевых течений при наличии уноса и осаждения жидких капель не позволяют сегодня с достаточной уверенностью предсказать границу перехода от пузырькового кипения к режиму испарения пленки. В качестве приближенной оценки этой границы и, следовательно, применимости формул (8.18) и (8.19) можно принять условие ф < 0,75. При этом истинное объемное паросодержание ф рассчитывается по рекомендациям гл. 7 для адиабатных двухфазных потоков. [c.359]

Объемное расходное паросодержание р — объемная доля расхода пара В потоке пароводяной смеси при (Вп = <Вв- [c.165]

Объемное расходное паросодержание может быть определено также по формуле [c.8]

Рис. 1.8. Типичные кривые объемных паросодержаний ф и 5 в зависимости от х

При постоянном расходе охладителя плотность объемного тепловъь деления постепенно повышается и на внешней поверхности образца наблюдается изменение структуры потока начиная от однофазного истечения жидкости, затем появляются сначала отдельные, а затем - цепочки мельчайших гаэопаровых пузырьков. Далее жидкость на поверхности закипает и постепенно увеличивается расходное паросодержание потока до полного его испарения и высыхания внешней поперхности. При этом картина истечения охладителя на всех стадиях аналогична изложенной ранее для адиабатного потока. Но здесь получены подробные данные также и для завершающей стадии, когда жидкостная пленка утоньшается и переходит в темную влажную поверхность с небольшими пенными скоплениями тонкой структуры. Последние образуются из жидкостной микропленки, выносимой паровыми микроструями из поровых каналов. Насыщенность пористой структуры жидкостью уменьшается, и после этого внешняя поверхность высыхает и светлеет. [c.81]

Для расчета интеграла (4.18) нужно знать определяемую теплообменом зависимость массового паросодержания потока х от координаты z. В практическом и теоретическом планах важным является частный случай линейной зависимости х = г - Г)/ (к - Г), характеризуемой постоянным по длине пористого материала средним объемным тепловьзделением = onst. Он реализуется при постоянном вдоль канала внешнем тепловом потоке, причем здесь l = Lfb,k =К/5. В этом случае расчет интеграла [c.90]

В качестве газа-индикатора обычно используют инертные газы (например, гелий). Концентрацию газа-индикатора определяют с помощью хроматографов и интерферометров. Методом диффузионного индикатора целесообразно измерять массовую концентрацик> фаз в парожидкостных потоках, когда объемное паросодержание близко к единице. [c.241]

Изложены общие принципы ноетроення математического описания многофазных систем особое внимание уделено 1)ормулировке универсальных и специальных условии совместности на межфазных границах. Анализируется гидростатическое равновесие газожидкостных систем волновое движение на поверхности тяжелой жидкости, классические неустойчивости Тейлора и Гельмгольца гидродинамика гравитационных пленок. Рассмотрены закономерности стационарного движения дискретной частицы (капли или пузырька) в несущей фазе, механизм и количественные характеристики роста паровых пузырьков в объеме равномерно перегретой жидкости и на обогреваемой твердой стеикс. Приводятся характеристики течения газожидкостных потоков в канале, методы расчета истинного объемного паросодержания и трения в потоках различной структуры методы расчеты теплообмена и кризисов при пузырьковом кипении в трубах. [c.2]

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]

Поскольку даже при высоких приведенных давлениях остается справедливым сильное неравенство р" р, то паровой пузырек в известном смысле — это пустота в жидкости. (Недаром в английском языке истинное объемное паросодержание газожидкостных потоков обозначается термином void fra tion — доля пустоты .) [c.271]

Как уже говорилось, волновой режим может перейти либо в кольцевой, либо в перемежающийся режимы течения. Можно ожидать, что реализация того или иного перехода зависит от истинного объемного паросодержания в предшествующем (волновом) режиме. В [71] принято, что при ф > 0,5 устанавливается перемежающийся, а при ф < 0,5 — дисперсно-кольцевой режим. Значению ф = = 0,5 отвечает при раздельном течении фаз значение параметра Мар-тинелли Х= 1,6. Таким образом, на рис. 7.11 кривая J — это расчетная зависимость F(X), определяющая границу волнового режима, а кривая 2, отвечающая условию Х= 1,6, показывает, в какой из двух возможных режимов превращается волновой режим течения. [c.308]

РАСЧЕТ ИСТИННОГО ОБЪЕМНОГО ПАРОСОДЕРЖАНИЯ В ПОТОКАХ КВАЗИГОМОГЕННОЙ СТРУКТУРЫ [c.309]

В рассматриваемых потоках квазигомогенной структуры на стенке канала располагается однофазная жидкость, т.е. локальное паросодержание равно нулю. Поскольку локальная скорость на стенке также равна нулю, то при любом монотонном законе изменения скорости W и паросодержания ф от стенки до центра канала получается, что области с повышенным локальным паросодержанием имеют более высокую скорость движения. В этом случае параметр распределения q> 1, т.е. 3 > ф. Рассмотрим в качестве простейшей иллюстрации течение двухфазной смеси в плоском канале высотой Ih (рис. 7.12). В отсутствие локального скольжения w y) = w (y) = = w(y). Предположим, что профили локальных истинного объемного паросодержания Ф окСД ) скорости w y) аппроксимируются степенными законами [c.311]

С началом области III начинается собственно двухфазное течение. Нижней границей области ///является сечение, в котором среднемассовая энтальпия достигает значения энтальпии насыщенной жидкости, т.е. = 0. Следовательно, в пределах области III двухфазный поток существенно неравновесный вблизи стенки всегда существует пар, причем действительное массовое расходное и истинное объемное ф паросодержание растет по длине, а в ядре сохраняется недогретая жидкость с локальной температурой Т<Т . [c.336]

Наконец, необходимо упомянуть, что при температуре стенки трубы, превышающей температуру предельного перегрева жидкости (температура спинодали), режимы течения со сплошной пленкой пара на стенке могут существовать при наличии сплошного жидкого стержня в ядре потока. Это наблюдается, например, при подаче криожидкости (азота, кислорода, водорода, 1елия, сжиженного природного газа) в теплую трубу, находящуюся при комнатной температуре сходная картина возникает в экспериментах, моделирующих послеаварийное охлаждение твэлов ядерного реактора, когда в трубу с температурой около 1000 °С подается вода комнатной температуры (так называемое повторное смачивание — rewetting). При малых объемных паросодержаниях в этих случаях возникает стержневой, или обращенный кольцевой режим течения двухфазного потока жидкий стержень, отделенный от стенки паровой пленкой. [c.339]

При очень больших скоростях течения, когда Оо-Сб, Ф ->Фст, где грст —объемное паросодержание в непосредственной окрестности поверхности нагрева. [c.211]

Основными расходными параметрами двухфазного потока являются приведенная скорость жидкости wq, приведенная скорость пара Wq", массовое, рассчитанное по тепловому балансу паросо-держание х и объемное расходное паросодержание р. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...