Баланс давлений в тепловой трубе

Рассмотрим, как в этом случае запишется основное уравнение баланса давлений в тепловой трубе. Очевидно, сумма всех действующих давлений, подсчитанная по любому замкнутому контуру, обозначенному на рис. 30 пунктирной линией, должна быть равна нулю (или больше нуля). Из всех возможных контуров в контуре, проведенном через ячейки с мениском минимального радиуса кривизны и с мениском максимального радиуса (в частности, плоским), развивается наибольший для данной трубы перепад -капиллярного давления. Именно этот контур, обозначенный на рис. 30 сплошной линией, и будет определяющим в поведении всей капиллярной системы. Таким образом, уравнение баланса давлений представится в виде [c.47]

Глава 1. Движущие силы. Баланс давления в тепловой трубе [c.256]

Поверхностные силы и капиллярные явления 1.2. Баланс давлений в тепловой трубе..... [c.256]

При расчетах параметров тепловых труб с высокой точностью удобно использовать ЭВМ. Программы для расчета на ЭВМ в настоящее время разрабатываются с использованием, как правило, формализованных алгоритмических языков. Ниже даны рекомендации по расчету как составляющих баланса давления по парожидкостному тракту в тепловой трубе, так и некоторых наиболее важных характеристик тепловых труб, а также приложены программы для расчета параметров парового потока (давление, температура, скорость и др.) и потока жидкости и для расчета звуковых и капиллярных ограничений максимальной мощности тепловой трубы. [c.194]

Рассмотрим на примерах реализацию этих принципов оптимизации Запишем баланс давления в цилиндрической тепловой трубе с мокрой точкой в конце зоны конденсации без учета влияния массовых сил [c.207]

Экспериментальная установка была подключена к сети высокого давления 40 МПа через два редуктора. Первая ступень редукции снижала давление до 15 МПа, а вторая допускала регулировку давления на входе в вихревую трубу в необходимом диапазоне. Метрологическое обеспечение позволяло измерять температуру с относительной погрешностью не превышающей 2%, расходы — 6-8%. Невязка по тепловому балансу не превышала 10%. [c.51]

Предварительный гидродинамический расчет производят после составления теплового баланса аппарата. Он заключается в определении расходов и скоростей теплоносителей в отдельных элементах аппарата. Расчет сопротивлений элементов производят как исключение, например, в том случае, когда без знания перепада давлений в трубной системе невозможно определить коэффициент теплоотдачи от поверхности труб. Эта стадия гидродинамического расчета предшествует детальному тепловому расчету. [c.229]

При нарушении материального или теплового баланса в котле начинает меняться давление. В общем случае паровой котел представляет собой систему циркуляционных контуров. Поэтому, как то следует из уравнения (14.11), давление будет меняться во времени в различных точках котла неодинаково, вследствие различных значений производных соответствующих величин, по координате х, напра-Е .ленной вдоль оси кипятильных труб. Однако в такой общей постановке задача приобретает исключительную сложность, практически не оправданную для ряда случаев. [c.187]

Пространство в баке между трубами каландра заполнено тяжелой водой с близким к атмосферному давлением. Температуру замедлителя (тяжелой воды) в баке-каландре поддерживают на уровне 70 °С. Давление в баке невелико, тонкостенные трубы каландра, изготовленные из алюминиевого сплава, слабо поглощают тепловые нейтроны что наряду с другими факторами положительно сказывается на балансе нейтронов и позволяет получить относительно высокое значение коэффициента воспроизводства, приближающееся к 0,9. Давление теплоносителя несут рабочие каналы. Для сведения к разумному минимуму перетечек теплоты теплоносителя к замедлителю, зазор между трубой каландра и трубой рабочего канала заполняют газом. Рост температуры замедлителя обусловлен в основном внутренним тепловыделением в его объеме вследствие замедления нейтронов и поглощения энергии у-квантов. Тепловыделение достигает 6—7 % тепловой мощности реактора. Теплоотвод от замедлителя осуществляется автономным контуром охлаждения. В качестве топлива используется диоксид урана природного обогащения (0,714 % по изотопу [c.180]

В процессе установившегося режима работы тепловой трубы, показанной на рис. 2.1, теплоноситель в паровой фазе неразрывно течет от зоны испарения к зоне конденсации, а возвращается к испарителю в жидкой фазе. Так как пар движется от испарителя к конденсатору, то вдоль парового канала в потоке пара существует градиент давлений. Существует также градиент давлений в жидкости, под действием которого она движется обратно от конденсатора к испарителю. Для требуемого баланса давлений необходимо, чтобы давление со стороны жидкости на поверхности раздела жидкость — пар на всей длине трубы отличалось от давления (было больше) со стороны пара, за исключением точки, где эта разница минимальна и равняется нулю. [c.45]

Наличие массовых сил, например, при работе тепловой трубы в поле сил тяжести приводит к тому, что они могут как способствовать работе капиллярного насоса, так и увеличивать потери давления по парожидкостному тракту. Если труба работает в поле сил тяжести в горизонтальном положении, то баланс давлений по тракту должен быть составлен по контуру, проходящему через верхнюю точку трубы. Суть состоит в том, что даже в отсутствие теплопереноса мениск жидкости в фитиле в. верхней точке трубы будет вогнутым, так как необходимо компенсировать потери давления на подъем жидкости на высоту диаметра трубы. Разрыв мениска при работе тепловой трубы при прочих равных условиях происходит именно в верхней точке трубы. [c.36]

Капиллярные ограничения переносимой мощности. Расчет капиллярных ограничений осуществляется в общем виде с использованием баланса давления по парожидкостному тракту тепловой трубы [c.202]

В качестве первого примера рассмотрим тепловые трубы с низким теплопереносом, когда падением давления в паре можно пренебречь по сравнению с другими составляющими. Баланс давления имеет вид [c.202]

Это уравнение, называемое уравнением теплового баланса, будучи следствием общего уравнения (2-57), сохраняет свою силу и для течения вязких жидкостей, когда давление не постоянно вдоль трубы, а уменьшается в направлении течения. [c.135]

В основу определения характеристик поверхностей нагрева положены взаимно увязанные типовые и нормативные методы расчета [48—54], что потребовало построения итерационного расчетного процесса. Итерационному уточнению подлежат 1) температура газов на входе в поверхность нагрева Гг — с точностью расчета теплового баланса поверхности нагрева 8 2) максимальная удельная тепловая нагрузка Qq — с точностью Ej 3) максимальная температура стенки металла — с точностью 83 4) средняя удельная тепловая нагрузка q — с точностью S4 5) число рядов труб вдоль газового потока — с точностью 6) потеря давления пара в поверхности нагрева Арп — с точностью ев (здесь е ,. .., — достаточно малые положительные величины). Максимальная температура стенки рассчитывается для противотока по выходной температу- [c.53]

За доли секунды переменное давление от места уменьшения (увеличения) расхода распространится по всей трубе. За это же время практически еще не произойдет нарушения теплового баланса в трубе. Следовательно, изменение расхода на конце трубы почти мгновенно вызовет соответствующее изменение массовой скорости также и по всей трубе. Медленный процесс с нарушением теплового баланса для обогреваемой трубы начинается при новом значении массовой скорости, когда возмущение расходом осуществлялось скачком. [c.176]

В балансе сил участвуют силы давления, возникающие от дополнительного обогрева в виде теплового скачка, а также силы сопротивления и локального ускорения, получающиеся от взаимодействия труб с различным обогревом. Теперь уравнение (6-3) преобразуем по Лапласу при нулевых начальных условиях [c.207]

На основании положений 7-1 при появлении пульсаций в месте конца конденсации влажного пара можно записать баланс сил, зависящих от скорости изменения давления во времени со стороны конденсата (участок U) и со стороны пароводяной смеси (участок трубы U). Переменное давление для начала водяного участка Pi (т) появилось при нарушении теплового баланса трубы в результате изменения теплоотвода со стороны нагреваемой среды в межтрубном пространстве. [c.267]

Относительная ошибка измерения поверхности трубы пренебрежимо мала. Следовательно, общая ошибка измерения коэффициента теплоотдачи составит 2—3,5%, которая определяется в основном точностью сведения теплового баланса. Допустим, что имеет место конвекция жидкости при высоких давлениях. За счет увеличения интенсивности теплообмена величина разности температур может уменьшиться до 4—5° С. Тогда при тех же средствах измерения относительная ошибка измерения этой разности составит 47о, а общая ошибка измерения коэффициента теплоотдачи увеличится до 5,5— 7,5%. Следовательно, в этом случае общая точность измерения теплоотдачи зависит от точности измерения температур жидкости и стенки. [c.327]

Рассмотрим некоторые результаты опытного исследования обычных пневмо-метрических зондов в потоке влажного пара. Исследования проводились в пародинамической трубе с увлажнителем на входе. Дозвуковой поток с равномерным распределением скоростей по сечению создавался в суживающемся лемнискатном сопле. Для сверхзвуковых скоростей применялись осесимметричные сопла Лаваля, построенные методом характеристик. Измерялись давление и температура торможения ро и Та перед соплом, давление торможения ра и статическое давление Pi за соплом. В режимах с начальной влажностью значение уа фиксировалось по тепловому балансу. [c.57]

При использовании табл. 3.27 значения Д и X в месте кризиса, который обычно возникает в конце трубы, рассчитываются из уравнения теплового баланса, в которое входит тепловая нагрузка q (см. п. 1.17.2). Поэтому определение q проводится в следующей последовательности задаются, на его основе рассчитывают Д или х в конце трубы, затем по полученному значению А Гдед или X, а также в зависимости от давления и массовой скорости выбирают из табл. 3.27 и сравнивают его с принятым. Расчет повторяют до тех пор, пока значения q не совпадут. [c.243]

Проведение теплового баланса является частью теплового испытания котлов с целью составления режимных карт, наладки горелочных устройств, условий сжигания твердого топлива, работы автоматики регулирования и безопасности. При этом не только осуществляется наладка работы котла, но и определяются фактические данные и параметры его работы. Так, в результате режимных испытаний определяются минимально и максимально допустимые нагрузки работы котла. Максимальная нагрузка может ограничиваться недостатком воздуха или тяги, а также предельно допустимыми давлениями газа у горелок, жидкого топлива, форсунок, температурой топочной среды и ухудшением качества пара. Кроме того, надо учитывать условия сжигания топлива и характер работы кипятильных труб, которые могут выйти из строя при высоких тепловых нагрузках. Минимальная нагрузка может ограничиваться как устойчивостью работы горелочных устройств, так и условиями раооты парообразующих поверхностей нагрева (устойчивостью циркуляции). [c.160]

На рис. 27 был представлен случай, когда имелся избыток конденсата и киииллярная система погружалась в жидкость. Наличие жидкости ухудшает теплопередачу п, видимо, целесообразно слой ее сделать минимальным по глубине, т. е. приблизиться к условиям работы, изображенным схематично на рис. 29,а. В этом случае развиваемое капиллярное давление будет зависеть уже от двух радиусов менисков верхнего — минимального и нижнего — максимального. Попутно отметим, что для удобства проведения расчета капиллярных тепловых труб часто пользуются упрощенной эквивалентной принципиальной схемой. Например, эквиалент-ная схема рассматриваемой тепловой трубы без избытка конденсата изображена на рис. 29,6, а-соответствующее уравнение баланса давлений, очевидно, может быть представлено в виде [c.46]

Устойчивая работа тепловой трубы при передаче тепла в стационарном режиме достигается за счет работы капиллярного насоса, обеспечивающего замкнутую циркуляцию в парожидкостном контуре трубы. При этом максимальное значение капиллярного движущего перепада давления должно превышать сумму потерь давления по парожидкостному тракту теплоносителя. Перепад капиллярного давления, развиваемого в фитиле в зоне испарения и конденсации, должен преодолевать следующие потери давления падение давления в паровой фазе АРд, гидравлическое сопротивление жидкости, протекающей по фитилю, АРук, перепад давления при фазовом переходе АРф в зоне испарения и конденсации, а также влияние массовых сил АРм-Условие стационарной циркуляции теплоносителя — баланс сил вдоль любого замкнутого контура, проходящего по длине тепловой трубы через область пара и жидкости. Условием для определения максимального теплопереноса является баланс сил вдоль контура, проходящего по парожидкостному тракту через [c.33]

Во II рабочем участке шаровые калориметры были раздвинуты (объемная пористость /п = 0,31). Опыты по определению среднего коэффициента теплоотдачи проводились на воздухе при давлении 0,1—0,9 МПа, температуре на входе в рабочий участок 30—285° С нагреве в рабочем участке 10—50° С и средней температуре поверхности шарового калориметра 200— 330° С. Установившийся режим определяли по температурам газа и поверхности элементов и отсутствию температурной разности между внутренней трубой и силовым чехлом. Тепловой баланс между мощностью электрокалориметров и нагревом воздуха подсчитывали по зависимости [c.73]

Испарительный участок подъемных труб и барабан парогенератора рассматриваются вместе как один сосредоточенный участок. Входными величинами участка являются расход и энтальпия воды на выходе из водяного экономайзера ADmt (с учетом отмеченного ранее условия ЛОэк=Д >п.в= =АОб), Агэк, энтальпия среды на выходе экономайзерного участка подъемных труб расход пара на выходе из барабана АОб, подвод тепла к испарительному участку подъемных труб = Выходной величиной участка является давление пара в барабане парогенератора Apt. Передаточные функции участка определяются из уравнения теплового баланса [c.833]

При нахождечии критического радиального перегрева для паровых пузырей, замкнутых в жидкости внутри составного фитиля, необходимо прежде всего учесть испарение жидкости в пузырь вблизи стенки трубы, конденсацию пара на поверхности экрана, обращенной к пузырю, и испарение жидкости с внешней поверхности экрана в этой части. Давление пара в пузыре, входящее в уравнение баланса сил (4.25), определяется характером протекания всех этих процессов и зависит от большого числа факторов теплопроводности л<идкости и стенки, эффективной теплопроводности насыщенного жидкостью экрана и толщины его, продольных и поперечных размеров пузыря, уровня температур, плотности теплового потока и др. Для оценки критического радиального перегрева запишем следующее соотношение для относительного радиального перегрева [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...