Двухфазное истечение

Расслоение двухфазного потока по высоте образца в периоды между прорывами воды позволяет наблюдать на его внешней поверхности плавный переход снизу вверх от режима истечения паровых струй к постепенному уменьшению доли жидкости в двухфазном потоке и, наконец, к чисто паровому потоку. [c.80]

В экспериментах по испарительному жидкостному охлаждению пористой металлической стенки с внешним лучистым нагревом при постоянном расходе охладителя плотность лучистого теплового потока постепенно увеличивалась. При этом происходило изменение визуально наблюдаемой на внешней поверхности образца структуры вытекающего потока от появления газопаровых пузырьков под пленкой кипящей жидкости до полного испарения потока. Картина истечения двухфазного потока на всех промежуточных стадиях также аналогична изложенной ранее для адиабатного испаряющегося потока. [c.81]

Физическая модель процесса. На основании изложенных картин истечения двухфазной испаряющейся смеси из пористого металла в различных режимах можно представить следующие механизм и структуру [c.81]

На рис. 6.5 приведены экспериментальные данные для многослойных образцов. Они состоят из внешней и внутренней металлокерамических пористых стенок, между которыми расположен слой теплоизоляционного материала. Испарение охладителя в устойчивом режиме происходит в слое изоляции. Нужно отметить, что на рис. 6.5 метастабильным назван устойчивый режим истечения двухфазной смеси, в котором установка могла работать длительное время. Значительный перепад давлений на [c.132]

При неполном испарении охладителя внутри стенки и истечении двухфазной смеси < 1 в режиме истечения сухого насыщенного пара = == 1 при истечении перегретого пара i ) = l + [ 3(S) s] > 1 [c.140]

Появление сухого пятна в центре, постепенное его расширение и обусловленное этим одновременное существование различных зон истечения двухфазной смеси вызвано неоднородностью падающего теплового потока. [c.145]

Экспериментальное исследование испарительного жидкостного охлаждения пористого металлокерамического твэла (результаты приводятся ниже), показало, что распределение температуры внутри него существенно зависит от режима истечения охладителя (рис. 7.1). Вариант б соответствует истечению двухфазной смеси, а — перегретого пара. Причем если в первом случае выполняется условие адиабатичности в начале зоны испарения (максимум температуры Т пористого материала при Z =L), то во втором имеет место монотонное повышение температуры проницаемой матрицы как в начале Z = , так и в конце Z = К зоны испарения и условия адиабатичности здесь не выполняются. [c.160]

Система координат и метод решения двухфазной задачи (с учетом граничного условия (2.1.47)) аналогичны решению задачи об истечении струи жидкости под действием силы тяжести и градиента давления. Опуская промежуточные выкладки, приведем решение системы уравнений (2.1.5) и (2.1.6) с граничными условиями (2.1.7) и (2.1.47) в виде аппроксимирующих численный расчет формул [c.58]

Постановка задачи о стационарном истечении двухфазной жидкости из большой емкости че])ез капал. Критический режим. [c.276]

Физический смысл записи критериев типа (4-6) отчетливо выявляется при более детальном рассмотрении таких процессов, в которых главное значение имеет динамический напор фаз. Таков, например, процесс истечения, рассмотренный в гл. 3, где комплекс (4-7) выступает как основная количественная мера процесса. Таков также стержневой режим двухфазного потока в круглой трубе, рассматриваемый в гл. 6. [c.76]

В целях получения обобщающих зависимостей для критического расхода и критической скорости истечения двухфазной смеси в следующей главе предложен более глубокий анализ существа такого явления, как кризис течения двухфазного потока. [c.70]

Рассмотрим истечение двухфазной двухкомпонентной смеси через адиабатный канал постоянного сечения достаточно короткий, чтобы можно было пренебречь потерями на трение. [c.75]

В заключение покажем, что полученное нами ранее уравнение для показателя адиабаты двухфазной смеси может быть применено и к случаю рассмотрения смеси различных химически не реагирующих газов и жидкостей. При этом механизм взаимодействия фаз при критическом истечении смеси будет та- КИМ же, как в случае смеси одного газ а с жидкостью, а показатель адиабаты газовой смеси определится из приведенной ниже зависимости. . [c.81]

После этого все полученные результаты для случая истечения двухфазных смесей, а именно определение критических перепадов давлений, критической скорости и максимального расхода могут быть распространены на смеси газов с жидкостью. [c.82]

Многочисленные исследователи изучали истечение однофазной Ж1ИДК0СТИ из сосудов. Их результаты будут изложены вкратце перед рассмотрением более общей и сложной проблемы двухфазного истечения. [c.309]

За последнее время рядом исследователей были рассмотрены задача двухфазного истечения через различные отверстия [47— 51], а также. механизмы и соотношения для поверхности раздела [52—55], учитывающие 1кипение и двухфазность среды. Особое внимание было уделено также определению критического расхода при двухфазном истечении. Наиболее известны, по-видимому, теоретические модели, Фоске [56], Леви [57] и Муди [58]. [c.313]

Задача двухфазного истечения являлась также предметом ряда других исследований [43, 45, 46, 59—65]. Поллард и др. [45, 65] изучали нестационарный процесс зменения степени перелрева кипящей жидкости большого объема, давление в которой внезапно падает. Температура поверхности нагревателя, изготовленного из нержавеющей стали 304 и находящегося в контакте с дистиллированной деаэрированной водой, контролир овалась в процессе понижения давления в системе при истечении в атмо сферу через отверстие диаметром 25,4 мм. Полученные данные показали, что перегрев жидкости достигает максимума в начальной стадии изменения давления и становится отрицательным в конеч ной стадии при времени опорожнения около 12 с. На рис. 13.5а представлены некоторые характерные результаты. [c.313]

В теплоэнергетике, использующей как ядерное, так и обычное углеводородное топливо, одной из важнейших является проблема отвода огромного количества тепла с теплоотдающих поверхностей. Наиболее распространенным и используемым для этих целей теплоносителей являются парожидкостные смеси. Поэтому исследователями большое внимание уделяется течению парожидкостных смесей при наличии фазовых переходов в каналах с обогреваемыми и необогреваемыми стенками. Видимо на эту тему появляется наибольшее число публикаций в области неоднофазных течений. Здесь особый интерес представляют исследования структуры потока при различных режимах, кризисов теплообмена, обусловленных нарушением контакта жидкой фазы с теплоотдающей поверхностью, гидравлического сопротивления и т. д. Проблемы безопасности реакторного узла или устройств аналогичного типа привели к необходимости изучения истечений наро-жидкостных смесей из сосудов высокого давления, распространения возмущений и ударных волн в двухфазных парожидкостных потоках. Здесь же отметим течение влажного пара (смесь пара с каплями воды) в проточных частях турбомашин. [c.10]

Для разработки аналитических моделей и расчета гидродинамических и теплообменных характеристик парожидкостного потока внутри проницаемой матрицы нужна информация о его структуре. Но рассматриваемый процесс отличается тем, что не позволяет выполнить визуальное или лю е другое исследование структуры двухфазного потока непосредственно внутри пористого материала. Поэтому единственным способом для получения необходимых сведений является наблюдение картины истечения из пористого материала испаряющегося в нем теплоносителя. Такие исследования проведены при адиабатическом дросселировании предварительно нагретой воды через пористые металлокерамичео кие образцы и при испарении воды внутри образцов с различными видами подвода теплоты - лучистым внешним потоком и при объемном тепловыделении за счет омического нагрева. Одновременно с визуальным наблюдением измеряли распределение температуры материала и изменение давления в потоке внутри образца (последнее измеряли только в первом случае). [c.77]

При начальной температуре воды 85...90°С (в зависимости от тщательности предварительной дегазации воды) на выходной поверхности образца всегда появляются видимые мельчайшие пузырьки воздуха. С повышением температуры и принижением ее к 100°С число и размеры пузырьков увеличиваются. Они медленно растут, достигают в максимальных случаях диаметра — 0,6 мм, отрываются и сносятся потоком. При приближении начальной температуры воды к 100° С происходит постепенный переход от выделения газопаровых пузырьков к паровым. Он состоит в том, что число центров образования и частота отрыва пузырьков возрастают, а их максимальные размеры уменьшаются до диаметра меньше 0,1 мм. При повышении температуры от 100 до 102 °С мельчайшие паровые пузырьки выбегают сплошными цепочками и лопаются на поверхности жидкостной пленки, образуя на ней мельчайшую рябь и туман из микрокапель. При дальнейшем повышении начальной температуры практически из каждой поры идут сплошные паровые микроструи, интенсивность которых непрерывно возрастает. Вся поверхность образца равномерно усеяна мельчайшими белыми источниками паровых микроструй. Пленка жидкости на ней набухает, становится рыхлой и белеет. Появляется шум. В дальнейшем интенсивность истечения паровых микроструй еще более возрастает, шум увеличивается. На пленке образуются бесформенные белые скопления размером около 5 мм, быстро сбегающие вниз или отрывающиеся от ее поверхности в виде бесформенных вначале комков. Такой механизм по мере увеличения его интенсивности наблюдается без качественных изменений до предельных исследованных начальных температур воды 180 °С, что соответствует возрастанию массового расходного паросодержания вытекающего двухфазного потока от О до 0,15. [c.79]

Особенно интересные результаты получены при измерении распределения температуры по толщине пористого образца с объемным тепловыделением и при визуальном наблюдении картины истечения двухфа> ной смеси на его внешней поверхности. В таких режимах профиль температуры имеет максимум в начале области испарения. После него в направлении к внешней поверхности, несмотря на интенсивный подвод теплоты от матрицы к двухфазному потоку, температура последнего, а вместе с ней и температура матрицы в зоне испарения понижается вслед за температурой насыщения паровой фазы испаряющейся смеси. В этой зоне на рассмотренный ранее процесс дросселирования двухфазной смеси накладывается интенсивный подвод теплоты от каркаса. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что вплоть до достигнутой плотности объемного тепловыделения = 14 10 Вт/м между порис-80 [c.80]

Однако в некоторых случаях (при очень высоких внешних тепловых потоках) температура проницаемой матрицы очень быстро возрастает в области испарения и достигает в сечении Z величины Т перегрева жидкости до завершения ее полного испарения. После этого жидкость перестает смачивать пористый материал, микропленка свертывается в микрокапли, и происходит резкая смена режима течения двухфазного потока с высокоинтенсивным теплообменом при испарении микропленки на режиме движения во второй зоне Z K дисперсного потока перегретого пара с микрокаплями жидкости. Этот режим отличается относительно низкой интенсивностью внутрипорового конвективного теплообмена. Нужно отметить, что именно такому характеру истечения парокапельного потока из стенки при высокой температуре ее внешней поверхности, значительно превышающей величину Г, соответствуют приведенные на рис. 6.3 экспериментальные данные. [c.134]

Распределение температуры на жидкостном участке твэла в режиме истечения из него двухфазной смеси (вариант б ,Еi = 1) рассчитывается по (7.10), (7.11) как частный случай при Е = 1. Следует отметить также, что решение (7.10) с коэффициентами (7.11) для варианта а можно представить в виде суперпозиции двух частных решений в = = fifl -ь (1 - Ei)6". Здесь в - частное решение (7.10) для жидкостного участка с объемным тепловьщелением и адиабатическим началом области испарения (вариант 6 , i = 1) в" — частное решение для жидкостного участка без объемного тепловьщеления при подводе теплоты только теплопроводностью. [c.162]

В части II даются теория звуковых, ударных и кинематических волн и колебательных движений в двухфазных средах, гидравлика и теплофизика газожидкостных потоков, теория кризисов теплообмена, критических истечений, филз>-трацип многофазных жидкостей. Описываются экспериментальные методы и их результаты. [c.2]

Исследование истечения при наличии термодинамической не-равновеспости. Отметим, что адпаС атическая, но термодинамически неравновесная двухфазная сре а, описываемая уравнениями [c.151]

Истечение неравновесно вскипающей жидкости из трубы конечных размеров с начальными параметрами, соответствующими подогретому или насыщенному, состоянию воды ps ( ю) = Ро, удобно изучать, рассматривая два сарактерных периода t tf и t tf, где tf = L/ f. В течение первого нерпода в канале распространяется волна разрежения (упругий предвестник) в чистой жидкости со скоростью i 10 м/с, за которой создается метастабильное состояние, пачииается вскипание жидкости. Это вскипание приводит к затуханию упругого предвестника до давления ps в соответствии с (6.2.42). Второй период характеризуется истечением двухфазной смеси с неравновесным или квази-равновесным тепло- и массообмеизм во всей области течения. [c.151]

Параметры тормоя ения будем сч1гтать не меляющимпся во времени, что обеспечивается больгаимн размерами емкости по сравнению с и что является необходимым условием стационарности истечения. При фиксированных параметрах торможения в зависимости от давления (противодавления) н пространстве, куда истекает двухфазная жидкость, будут реализовываться разные расходы тПц. Ограничимся адиабат](ческими процессами истечения [c.276]

Анализ показывает, что с увеличением начального давления расход смеси возрастает как за счет увеличения критического. перепада давления, так и вследствие увеличения плотности двухфазной смеси. Нижние граничные кривые представляют собой расходные характеристики, полученные для сухого воздуха, верхние — для случая истечения воды без газа. Расходные характеристики газоводяной смеси занимают промежуточное положение между указанными граничными кривыми и проходят тем круче, чем выше степень недогрева воды до состояния насыщения. По мере увеличения объемного газосодержания характеристики сближаются с расходными характеристиками [c.39]

При рассмотрении истечения газоводяных смесей было показано, что показатель адиабаты двухфазной среды йдв — однозначная функция скорости звука и параметров состдяния среды [c.63]

Промежуточные значения скорости распространения волны возмущения между кривыми/и 5 характеризуют различную степень завершенности процессов тепло- и массообме-на между фазами. Этим диапазоном скоростей, очевидно, исчерпываются возможности гомогенной модели без скольжения. Дальнейшее увеличение скорости распространения возмущения связано с появлением скольжения между фазами (неполнота обмена количеством движения) когда скольжение становится максимальным, скорость звука достигает своего максимального значения, равного скорости звука в чистом паре. В случае однородной двухфазной смеси удельный критический расход и критическая скорость истечения могут быть рассчитаны по формулам [c.74]

Как видно из сопоставления с экспериментальными данными, расчеты, выполненные с помощью найденного уравнения показателя нзо-энтропы двухфазной двухкомпонентной смеси, дают вполне, удовлетворительную сходимость с опытом как в случае определения критической скорости звука в смеси, так и в случае определения критической скорости истечения воздуховодяной смеси через цилиндрические каналы. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...