Методы расчета тепловых труб

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОВЫХ ТРУБ [c.194]

Приложение 1. Методы расчета тепловых труб..... [c.256]

Следует отметить, что при обобщении опытных данных по теплообмену в начальном участке трубы необходимо обращать серьезное внимание на условия входа в трубу. Приведенные на рис. 7-28 результаты обобщения опытных данных по предложенной методике указывают на существенное влияние условий входа на закон теплообмена в начальном участке трубы, однако изложенный ниже метод расчета теплового пограничного слоя остается справедливым и для этих условий, только изменяются коэффициенты В и т [Л. 61]. [c.165]

В книге рассмотрены теория, методы расчета, конструирования и изготовления, а также перспективы применения в энергетических системах нового типа теплопередающих устройств — тепловых труб. Приведены графики и номограммы, облегчающие проведение практических расчетов тепловой трубы. [c.4]

Этим мы закончим описание метода производства тепловой трубы. Для того чтобы убедиться, что тепловая труба будет ра- ботать в соответствии с расчетами, ниже описывается несколько методов испытания тепловых труб. [c.178]

Далее, на стадиях эскизного и рабочего проектирования проводится поверочный расчет тепловой трубы. Расчет делается в целях определения характеристик трубы в широком диапазоне температур — от температуры пуска до температуры, несколько превышающей температуры рабочего диапазона. На этой стадии, как правило, определяют звуковые, капиллярные и другие ограничения мощности, предельные и критические тепловые нагрузки в зоне нагрева, температурные перепады (термические сопротивления), а также возможности осуществления теплоотвода н регулирования параметров тепловой трубы. Оценки характеристик могут быть проведены с использованием приближенных формул для расчета тех или иных параметров трубы. На стадии рабочего проектирования необходимо провести детальный расчет параметров тепловых труб с использованием методов расчета, дающих наибольшую точность. При этом проводятся также расчеты по оптимизации конструкционных параметров тепловой трубы. [c.194]

Используя гипотезу о консервативности закона теплообмена к изменению граничных условий, можно предложить метод расчета теплового пограничного слоя в длинном цилиндрическом канале для произвольного закона распределения тепловой нагрузки по длине трубы. В диапазоне изменения г от 1 до 5 с достаточной степенью точности можно [c.160]

Исследования по применению ЭВМ для определения температурного поля в стенах труб парогенератора проведены в ЦКТИ [Л. 80, 81], В этих работах рассматриваются как методы численного решения на ЭВМ Урал-2 дифференциального уравнения Лапласа, описывающего стационарное температурное поле стенки, так и методы расчета распределения теплового потока через стенку трубы и температурного напора. [c.52]

Хорошее совпадение экспериментально измеренных и теоретически рассчитанных полей температур для режимов с уменьшением мощности тепловой нагрузки служит экспериментальным обоснованием принятой модели течения, ее математического описания и методов расчета и для этого случая нестационарного течения в пучках витых труб. [c.174]

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]

Раздел 8 в первом издании входил в третью книгу Тепловые и атомные электростанции . Перенос его в первую книгу второго издания обусловлен введением нового (девятого) раздела Расчет на прочность элементов конструкций теплотехнического оборудования . В этом разделе приводятся рекомендации и данные для расчетов на прочность обечаек, днищ и крышек, укрепляющих элементов сосудов и аппаратов труб и трубопроводов болтовых и сварных соединений и т. п. Нормы и методы расчетов даются в соответствии с действующими государственными и отраслевыми стандартами и многолетней практикой инженерных расчетов. С учетом предлагаемых здесь сведений будут пересмотрены соответствующие материалы прикладных разделов справочников, входящих в данную серию. [c.9]

Наряду с этим несомненно настала необходимость разработки методов расчета срока службы экранных труб, работающих в зоне высоких локальных тепловых потоков, с учетом возникающих знакопеременных пульсирующих температурных напряжений. [c.20]

Следует отметить, что предложенный метод расчета справедлив только для условий безударного входа газа в трубу. Аналогичным образом производится расчет теплового пограничного слоя. [c.158]

Обработка опытных данных производилась на электронно-вычислительной машине. Сечение трубы, для которого выполнялось равенство (7-4-32) с точностью 1%, принималось за конец начального теплового участка. Как видно из рис. 7-21 и 7-22, предложенный метод расчета находится в удовлетворительном соответствии с опытными данными. Из анализа полученных результатов можно сделать вывод, что длина начального участка существенно возрастает с ростом критерия Рейнольдса на входе в трубу. [c.162]

Следует, однако, оговорить, что существуют целые классы, оболочек, которые в силу своего назначения работают в напряжей-ном состоянии, далеком от безмоментного тепловые компенсаторы, кривые трубы, упругие элементы некоторых приборов, музыкальные инструменты и т. п. Для таких оболочек приходится создавать специальные методы расчета, учитывающие особенности их работы. [c.344]

Описание многих промышленных теплообменников, в которых используются тепловые трубы, а также специальных их типов дано в монографиях, приведенных в списке литературы. Там же изложены методы расчета, выбор конструкции элементов тепловых труб, подготовка их к заполнению и приведены схемы их заполнения рабочей жидкостью. [c.442]

Методы анализа, расчета и изготовления различных типов тепловых труб достаточно подробно изложены в ч. I—1П этой книги. Данные о свойствах обычно применяемых в тепловых тру- [c.16]

В Предыдущей главе были изложены методы выбора теплоносителей, конструкций фитилей, материалов для фитилей и материалов для корпусов тепловых труб. Выбор методики расчета определяется физическими свойствами теплоносителей, фитилей и материалов вместе, а также способом формулирования задачи. Физи-ческие свойства некоторых металлов и теплоносителей даны в приложениях В и С. Разработанная в этой главе теория расчета может быть использована для определения конструкции и размеров корпуса и фитиля, так чтобы работа трубы отвечала заданным условиям. [c.143]

Труба должна выдерживать максимальное давление пара. По этой причине корпус и торцевые крышки трубы должны быть точно рассчитаны, а их соединение должно быть выполнено с помощью высококачественной сварки до того, как будут завершены расчеты и производство большой партии продукции. Изготовленные экспериментальные трубы могут быть испытаны под высоким давлением пара путем нагрева трубы настолько, чтобы убедиться, что корпус трубы, торцевые крышки и соединения способны выдерживать расчетное давление пара при соответствующем запасе прочности, гарантирующем безопасную работу. Такие эксперименты должны быть проведены в закрытом прочном, выдерживающем взрыв сосуде для того, чтобы оградить от опасности повреждения оборудования и ранения персонала в случае возможного разрыва трубы. Для того чтобы убедиться в герметичности изготовленной тепловой трубы, можно провести испытания на утечки. Испытания на утечки предпочтительнее производить при рабочих температурах трубы. Труба может быть помещена в камеру, заполненную газом, не содержащим теплоносителя. Обнаружение теплоносителя в камере указывает на наличие утечек. Для обнаружения следов теплоносителя применяются химические методы, масс- [c.178]

За истекшие годы проведены широкие исследования характеристик тепловых труб, развита теория этих устройств, разработаны методы их расчета, выполнен большой объем работ технологического плана, ставивших своей целью определение наиболее подходящих рабочих жидкостей, а также материалов фитилей п корпуса тепловых труб в различных диапазонах рабочих параметров с учетом их совместимости в течение достаточно длительного срока службы. Были проведены ресурсные испытания труб в модельных и натурных условиях. Существенные успехи были достигнуты в области технологии изготовления тепловых труб. Одновременно совершенствовалась конструкция тепловой трубы, создавались новые типы труб. Это нашло свое отражение в постоянном росте числа публикаций. Естественно, что основная их доля приходится на периодические издания, однако все большее число авторов предпринимает попытки обобщить этот постоянно обновляющийся материал. Несколько книг было издано в последнее время и в нашей стране. К ним относятся Низкотемпературные теп- [c.3]

Рассмотренный метод расчета теплообмена может быть использован при различных законах изменения по длине. Наряду с этим в [Л. 7 и 8] предложен метод расчета теплообмена в круглой и плоской трубах (в последнем случае — для одностороннего и двустороннего обогрева) при изменении плотности теплового потока по синусоиде и усеченной по концам синусоиде. Эти случаи представляют особый интерес для техники ядерных реакторов, так как распределение теплового потока вдоль оси тепловыделяющих элементов приближенно следует упомянутым законам. [c.162]

Таким образом, в тех случаях, которые имеются в виду в Нормативном методе расчета котлоагрегатов, тепловой и гидравлический эквивалентные диаметры совпадают или почти совпадают друг с другом. Иначе обстоит дело при течении вдоль узких кольцевых каналов,образуемых двумя концентрическими трубами с диаметрами d и D = d + 26, если один только внутренний (или только наружный) периметр участвует в теплообмене. Формула (5-3) дает 46, тогда как = 26. Именно последний, гидравлический, диаметр (ig г принят в качестве определяющего размера при расчете теплоотдачи в кольцевых щелях. Это способствует выявлению прямой связи, всегда существующей меледу гидродинамическим сопротивлением и теплоотдачей при безотрывном турбулентном течении вдоль поверхностей нагрева. Поэтому рекомендуется от использования вообще отказаться и вводить в расчет только d . [c.124]

Приближенный аналитический метод расчета стабилизированной теплоотдачи в плоском канале. Если в плоском канале на его поверхностях заданы одинаковые тепловые потоки, то, очевидно, пользуясь понятием гидравлического диаметра, при расчете стабилизированной теплоотдачи можно применять формулы для круглой трубы. При разных тепловых потоках такой подход вряд ли целесообразен. [c.285]

В приложениях представлены методы расчета ограничений теплопереноса и перепадов температуры в тепловых трубах, приведены данные по физическим свойствам основных теплоносителей. [c.2]

На основе описанных выше уравнений разработана программа численного расчета капиллярных ограничений переносимой мощности в тепловых трубах. Программа написана на языке АЛГОЛ-60 применительно к транслятору ТА-2М. Капиллярные ограничения рассчитывают методом итераций мощ- [c.97]

Результаты расчета по формуле (П.40) для ряда теплоносителей (в основном высокотемпературных) представлены на рис. П.1. Для тепловых труб с длинной зоной нагрева (/исп/ >10) расчеты звукового предела мощности необходимо вести с использованием методов расчета, учитывающих влияние трения на параметры потока. [c.201]

При совместном построении различных расчетных ограничений мощности тепловой трубы в зависимости от температуры численные значения ограничений относят, как правило, к параметрам пара в начале зоны испарения. Теплофизические параметры в формуле (П.42) должны быть определены в точке достижения наибольшей скорости потока пара по длине трубы. Для дозвуковых режимов течения пара это достигается в адиабатической зоне, следовательно, параметры парового потока будут отличны от параметров лара в начале трубы. Уточненный расчет ограничений нз-за уноса жидкости из фитиля в паровой поток можно осуществить методом итераций. [c.202]

Если в зоне конденсации нет Kopi уравнения, то Л1мии = 7- На енове вышеприведенных уравнений в работе [Л. 5-98] был проведен численный расчет для натриевой тепловой трубы. Исходные данные радиус отверстий фитиля 0,1 мм, пористость 0,5, коэффициенты конденсации и аккомодации = 0,1 р = 0,1. Результаты расчетов приведены на рис. 5-60 для трех значений температуры при пропорциональном изменении каждой зоны lift 0,36 ljl = 0,5, Ri = = 1 см). При работе трубы в вертикальном положении (кривая 4) Смаке увеличивается мало по сравнению с горизонтальным расположением трубы. Одновременно с рассмотренным методом расчета сделаем упрощенный расчет тепловой трубы. Теория расчета приведена в 1-м издании справочника. Рассмотрим стационарный режим работы тепловой трубы. Примем следующие допущения 1) площадь конденсатора значительно больше площади испарителя 2) тепловой поток, температура жидкости и пара постоянны по всей длине х конденсатора, причем пар имеет постоянное давление р 3) пар конденсируется на поверхности конденсатора и имеет постоянную скорость и , перпендикулярную к поверхности 4) пористый фитиль является изотропным и несжимаемым. Тогда получим общее интегральное уравнение энергии (неразрывности) импульса в виде [c.396]

Экспериментальные исследования в Р. г. а. приобретают особое значение в связи со сложностью тео-ретпч, расчетов и необходимостью определения ршда эмпирич. констант, входящих в практич. методы расчета тепловых и аэродинамич. характеристик. Для определения а и исследования механизма рассеяния молекул пользуются молекулярными пучками, создаваемыми с помощью ионных, плазменных, импульсных, ударных или комбинированных установок, в к-рых воссоздаются условия полета тела с космич. скоростью на больших высотах. Для исследования в области течения со скольжением применяются аэродинамич. трубы низкой плотности. При статич. давлениях < 0,1 мм рт. ст. оптич. методы (метод полос Теплера, интерферометрич. метод) становятся очень малочувствительными и для визуализации потока и количественных измерений полей плотностей используются. чффекты послесвечения возбужденного азота, тлеющий разряд, поглощение коротковолновой Х [c.328]

Наиболее сложные законы тепло- и массообмена наблюдаются при дисперсно-кольцевой структуре двухфазного потока. В этом случае коэффициент теплоотдачи определяется действительной скоростью жидкости, текущей в пленке, и характером волнообразования на ее поверхности. Следовательно, знание параметров пленки является необходимым условием для создания обоснованных методов расчета интенсивности теплообмена в условиях дисперснокольцевого режима течения парожидкостной смеси. Эти знания являются также ключом к пониманию физического механизма возникновения кризисов теплообмена при кипении в трубах и позволяют получить рациональные формулы для расчета плотностей критических тепловых потоков или граничных паросодержаний, превышение которых ведет к резкому ухудшению теплоотдачи. [c.231]

В конденсаторах с воздушным охлаждением, а также в аппаратах высокого давления конденсация пара обычно проиавбдится внутри вертикальных труб. Причем для практики наибольший интерес представляет область пара(метров, характеризующаяся сравнительно низкими тепловыми нагрузками, при которых режим течения конденсата сохраняется ламинарным и лишь в отдельных случаях на сравнительно небольших по длине участках переходит в турбулентный. Режим течения пара в основном турбулентный. К сожалению, процесс конденсации в данной области теоретически и экспериментально изучен недостаточно. Практически отсутствуют достаточно строгие методы расчета местных значений коэффициентов теплообмена и гидравлического сопротивления при конденсации в вертикальной трубе, что не позволяет разработать методику детального расчета конденсаторов с воздушным охлаждением. Последние отличаются резким изменением тепловой нагрузки по рядам труб и их длине. Так как трубы объединены верхними и нижними коллекторами, различие в тепловых нагрузках приводит к различным скоростям и гидравлическим сопротивлениям труб, перетоку пара по нижнему коллектору с возникновением подъемного движения в нижней части первых (по ходу охлаждающего воздуха) рядов труб и другим отклонениям, которые чрезвычайно усложняют расчет процесса конденсации в аппарате. [c.144]

В книге предложены способы обобгцения опытных данных по нестационарному тепломассообмену в пучках витых труб при различных типах нестационарности резком и плавном изменении тепловой нагрузки при запуске и остановке аппарата и переходе с однрго режцма работы на другой режим, а также при изменении расхода теплоносителя. При этом использовались теории подобия и размерностей, на основании которых предложены критерии подобия и способы учета особенностей нестационарного процесса тепломассообмена в пучках витых труо. Определены критериальные зависимости для расчета эффективных коэффициентов диффузии и коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления для стационарных и нестационарных условий работы, которые рекомендуется использовать при теплогидравлических расчетах теплообменных аппаратов. Рассмотрены методы расчета теплообменных аппаратов с витыми трубами с учетом межканального перемешивания, что позволяет наряду с усредненными определять и локальные параметры в рамках гомогенизированной постановки задачи. В книге анализируются и обобщаются теоретические и экспериментальные работы, выполненные как авторами, так и другими исследователями. [c.5]

Рассмотрите стабилизированное ламинарное течение в кольцевом канале с +=0,50. Теплообмен гароисходит только на внутренней трубе (внешяя труба теплоизолиро вана). Плотность теплового потока ВДОЛЬ внутренней трубы изменяется в соответствии с синусоидальной зависимостью из предыдущей задачи. Подробно опишите метод расчета температур стенок внутренней и наружной труб IB зависимости от продольной координаты. [c.182]

Для выполнения гидравлических расчетов и проверки температурного режима радиационных и шир-мовых элементов наряду с позонным методом расчета можно пользоваться средними значениями тепловосприятий, получаемыми из теплового расчета, и системой коэффициентов, характеризующих распределение тепловосприятия между элементами и трубами поверхностей нагрева между стенами топки г ст по высоте топки (или элемента) tib по ширине стены топки или газохода в элементе Т1зл и разверенном витке или трубе tjt. [c.78]

Работы Гурвича, Митора, Ожигова, Прасолова, Геллера, Эпика [Л. 16, 25, 26, 29, 30, 128 ] свидетельствуют о возможности увеличения теплопоглощения экранов теоретически в 2—3 раза, если уменьшить тепловое сопротивление сыпучих натрубных отложений. В настоящее время решение в кратчайшие сроки вопроса интенсификации теплообмена в топках, ро-видимому, легче осу-ш,ествить именно на пути борьбы с загрязнениями,, а не с помощью повышения температуры и скорости движения газов или создания проблемных конструкций котлов. В первом случае котлы с интенсифицированным теплообменом могут быть Созданы на основе существующих методов теплового расчета топок, отработанных конструкций котлоагрегатов, опробованных методов борьбы с отложениями, а также на базе реконструкции действующих котлов. Для других же способов требуется разработка новых конструкций и методов расчета, возникают опасности шлакования всей топки, усиленного абразивного износа труб, резкого повышения затрат на собственные нужды и т. д. [c.145]

В вышедших за последнее время на русском языке книгах отечественных и зарубежных авторов широко освещаются различные аспекты тепловых труб. Однако основное внимание в них до последнего времени уделялось вопросам теории, методам расчета, а также рассматривались вопросы применения тепловых труб. Только в недавно вышедшей книге Технологические основы тепловых труб М. Н. Ивановского, В. П. Сорокина, Б. А. Чулкова и М. Н. Ягодкина (Москва, Атомиздат, 1980), пожалуй, впервые рассмотрены технологические основы создания тепловых труб, писаны методы их изготовления. [c.5]

На данном этапе разработки техники тепловых труб, вероятно, еще слишком рано говорить о том, что имеется единый подход к теории, расчету и изготовлению тепловых труб, поэтому рядом исследователей были предприняты попытки найти наиболее при--емлемый метод. В задачу настоящей работы не входило отдавать предпочтение тем или иным исследованиям или опровергать их. Естественно, противоречивые места были преднамеренно обойдены. С этой же целью для большей ясности некоторые аспекты теории тепловой трубы были изложены менее строго, чем это было возможно. Однако при этом была проявлена необходимая осторожность, позволившая обеспечить, чтобы ни один из фундаментальных принципов при таком подходе не был упущен. Книга содержит большое число тщательно подобранных примеров, которые тесно связаны с текстом и составляют его неотъемлемую часть. Многие примеры даже выходят за рамки излагаемого предмета и обеспечивают возможность практического применения материала, изложенного в книге. Эти примеры детально проработаны, в них использована как Британская система единиц, так и СИ [c.8]

Наиболее щироко используемой методикой расчета корпусов тепловых труб, испытывающих внутреннее давление, является нормативный метод ASME для необогреваемых сосудов давления [2]. Норматив ASME определяет, что максимальное допустимое напряжение при любой температуре должно быть равно одной четверти предельного напряжения на разрыв при данной температуре. Свойства металлов, включая и значения предельных напряжений для некоторых металлов, можно найти в приложении В. Для круглых труб, у которых толщина стенки меньше 10% диаметра, максимальное напряжение давления достаточно точно описывается приближенным уравнением [c.145]

При расчете водопроводных труб Ны яезамерзаемость тепловой баланс следует составлять таким образом, чтобы количество получаемого трубами тепла было больше количества теряемого тепла. Во избежание замерзания труб бывает достаточно только небольшого количества дополнительного тепла даже в арктических условиях. Количество тепла, которое необходимо добавить, можно вычислить по методу Риддика . [c.161]

В конденсаторах современных мощных паровых турбин обычно применяют тесные горизонтальные пучки латунных труб или труб из сплавов с й=26- -28 мм и шахматным расположением. Относительные нтаги лежат в пределах <5 1 = 1.24-1.3, Л з=0.9+1.1. Для расчета локального теплообмена в трубных пучках необходимо знать локальное поле скоростей пара и концентрации воздуха в объеме конденсатора, что практически трудно выполнимо. Разработанные в настоящее время позонные методы расчета еще несовершенны, и в практических инженерных расчетах пока применяют эмпирические зависимости коэффициента теплопередачи от основных режимных факторов. Тем не менее даже применение несовершенных позонных методов расчета позволяет путем учета локальности уменьшить поверхность охлаждения конденсатора примерно на 10 % при заданных тепловых нагрузках. [c.77]

Проведенная выше оценка пригодности пар с помощыо диаграммы состояния слишком ориентировочна. Для более точной оценки воспользуемся методом, разработанным для стендовых систем [18]. Ввиду малой толщины оболочки тепловой трубы п небольшого сечения капилляров, где при испарении теплоносителя кристаллизуется растворенное вещество, допуск на разрешенное уменьшение толщины стенки снизим до 0,02 мм (что составит менее 10% толщины стенки). Для труб ПГ и трактов АЭС допустимая толщина растворяемого слоя принята равной 0,3 мм (около 10% толщины стенки). Правомочность метода опенки по аналогии заключается в несомненно существующей общности закономерностей коррозионных процессов в жидкометаллических устройствах различного типа [19]. Результаты расчета срока службы тепловых труб с натрием при изготовлении их из хромоникелевых [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...