Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Энергетика -> Кошкин В.К. -> "Нестационарный теплообмен " -> 63

Нестационарный теплообмен - Кошкин В.К.

Кошкин В.К., Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Нестационарный теплообмен — М.: Машиностроение, 1973. — 328 c.
Скачать (прямая ссылка): nestacionarniyteploobmen1973 .djvu
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 110 >> Следующая

4_________I___________________1___________________1________________I______________I______
Z,0 г,25 2,5 2/5 3,0 Ргм
Рис. 7.11. Зависимость безразмерного теплового потока в жидкость от числа Прандтля (р = 2 -f- 21 бар; ReH<o = Ю5 -г- 1,5 X X 10е; АТН = 6-50 К; z/d = 60)
пленочного кипения. Дальнейшее уменьшение температурного напора сопровождается падением теплового потока (неавтомодельная область), после чего тепловой поток перестает зависеть
W3-5tm-Pr?e __________,_________^__________________
2*
°х S? о°о-^
^0° "о '°^J ° _о О ^ о 3 О О о О ^ п п ^ о CL Оо — °°_ о о о О ° ° Оо01 + 25% -°о о о О ° ° о
-г 5%
О го W 60 80 z/d
Рис. 7.12. Зависимость безразмерного теплового потока в жидкость от длины участка пленочного кипения
от температурного напора (автомодельная область). При достижении температурного напора, соответствующего кризису пленочного кипения, стержневой режим сменяется переходным кипением и тепловой поток резко возрастает, достигая максимума в точке кризиса пузырькового кипения. Переходный, пузырьковый и однофазный конвективный режимы охлаждения составляют 1 —10% всего времени охлаждения. Таким образом, в процессе охлаждения существуют следующие режимы течения: снарядный, стержневой неавтомодельный, стержневой ав-
200
томодельный, переходный, пузырьковый и однофазный конвективный.
Стержневой автомодельный режим. Влияние недогрева: скорости, числа Прандтля и продольной координаты 2 на тепловой поток в этой области стержневого режима пленочного кипения показано на рис. 7.9—7.12. Как и следовало ожидать (см. выводы теоретического анализа в § 7.3), тепловой поток пропорционален недогреву жидкости.
Тепловой поток (см. рис. 7.11) в автомодельной области пропорционален скорости потока в первой степени, числу Ргж в степени 0,4 и убывает по дли- 3
Ш -JCtf
\5
ю
5,0
10
о г $ Tw К
дт ’ с
Рис. 7ЛЗ. Зависимость безразмерного теплового потока в жидкость от скорости изменения температуры стенки при нестационарном охлаждении (р = 6 бар; иж = 3,5 м/с;
АГн = 11 К; z/d = 22)
не из-за уменьшения градиента температуры в жидкой струе.
Для экспериментальной проверки допущения о квазистационарности процесса проведены специальные исследования в трубах с различной толщиной стенки, что позволило при одинаковых режимных параметрах изменить скорость охлаждения трубопровода.
С этой целью использовали трубы диаметром 10 мм, толщина стенки 0,6 (А); 1 (X); 2,13 (О); 5 (ф) мм. Результаты исследований, представленные на рис. 7.13, подтверждают изложенные при теоретическом анализе соображения о причинах слабого влияния нестационарности на тепловой поток в этой области стержневого режима. Имевшее место изменение расхода dG/dх согласно оценкам, проведенным по зависимости (4.57), также могло влиять на тепловой поток лишь в пределах погрешности экспериментальных данных. Таким образом, в пределах точности проведенных экспериментов в исследованном диапазоне изменения расхода теплоотдача в автомодельной области стержневого режима изменяется в процессе нестационарного охлаждения квазистационарно.
В соответствии с выводами теоретического анализа и в результате анализа опытных данных экспериментальные данные этой области обобщены эмпирической зависимостью (7.68):
St
ж0 :
Qw
Ржеср жо^жоС^s Тжо)
1,2.1(Г3РгжЭ'6
1 + 1,22 ехр
0,038
(7.76)
Уравнение (7.76) получено в результате обобщения более 10 000 точек, полученных при обработке 400 режимов охлажде-
201
ния трубопроводов из стали и меди диаметром 4 и 10 мм, с толщиной стенки 1—5 мм и длиной 16—100 калибров. Эта зависимость обобщает опытные точки с разбросом ±25% в следующем диапазоне изменения режимных параметров: Иеж0 = = 8* 104 -f- 1,5-106; ф = 0,02 - 0,9; pjpK = 0,06 - 0,63; Ргж = = 1,93 -г- 3,33; zjd = 7 т- 100,
При сопоставлении данных расчетов по уравнению (7.76) и по формулам (7.54) и (7.58) (см. рис. 7.2) подтверждается, что с ростом 2 сначала выработка турбулентности в струе падает, но крупные пульсации из ядра диффундируют к поверхности струи, затем возникает новый механизм выработки турбулентности от динамического взаимодействия с паром и от взрывообразных вскипаний при подходе гребней волн жидкости к стенке.
Гидравлическое сопротивление в автомодельной области.
Экспериментальное исследование проведено на рабочем участке d = 9,7 мм, zjd = 100. Результаты тарировочных экспериментов по определению коэффициента сопротивления при течении однофазного жидкого азота совпадают с известными зависимостями = /(Re**, d/k) для шероховатых труб с djk = 3000, где k — высота бугорков шероховатости.
Опытные данные по гидравлическому сопротивлению при пленочном кипении с разбросом ±30% обобщаются формулой
_1м_ = _^H?L = 0,68 + 0,52 lg-i-, (7.77)
?* 6
где Арж — перепад давления на том же участке при течении однофазной жидкости. Формула (7.77) справедлива в диапазоне Reffi0 - (2,2 -т- 11) -105, ф = 0,05 ^ 0,7; р/рк = 0,06 ч- 0,63; i|)/0 = 0,08 -т- 0,8. Зависимостью ?Пл/?ж = /ОФ/'О)» представленной на рис. 7.14, подтверждается, что с увеличением толщины пленки пара, т. е. с уменьшением ор/0, гидравлическое сопротивление падает вплоть до ?Пл = ОД
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 110 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed