Нестационарный теплообмен - Кошкин В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Предельное отклонение опытных данных в %
Уолтерс [167]
Qw
D
- — 3,9
¦ s ^-см
1 1—*
/ 4G у,39 / пхсм 4-1,41 / Tw \ \nDilJ UsW \т)
—О ,265
Н'СМ М'Ж s
^СМ S
I — X X + -Г-
[167, 168]
± 3
Хендрикс и др. [114]
Qw
Tw Ts Кп Ср
D /4 G \ о, 8
----==0,023 --------- ) Рг°
П ср \ Ср /
(х/Pns) + (1~~*/Рж s)
х} рп
ср
0,8
1
0,6 + 2.8х«
[114, 115]
± 25
Хендрикс и др. [115]
Qw
D
Tw — Ts Kn Cp
= 0,023
/ 4 G \<M
\ jrDfin Cp /
pr°>4 x
^rn cp Л
(*/Pn s) + (l— ^/рж s) _ (*/Pncp) + (l Рж s)
0,8
0,611 -f 1.93x«
[99, 114, 115, 167, 168]
± 15 Среднеквадра тичное отклонение ± 60,5 [233]
Чи [93]
Qw
D
?in
• — 0,03
cp
-J ,55
[93]
±21
Глен [166]
Qw
D
AG \0,
s
x~xz-0
Pr0’4 -------
ns XPF
F‘ tp
1 — X
z—0
Ftp = 2- Ю~10сф°1 I67y‘ •*“(дг^)аЛ/д0»667; а = 4,2[ 1—^ g , < - )+0,92;
Ren —
AG
nD\in Y = Re„ (
; P“
1 +•
Re;;+ 5,85-10 j
8 (рж S Pn s) D2 G
25Э0
Г =
qwD
М'П sr
NB =
»nsVe((>M-(>n!
1 , 5
г2+ 0,5 .
+0,13
[105, 106, 114, 115, 135]
±10
Среднеквадратичное отклонение ±68,1 [233]
Джиарратано, Смит [109]
Qw
D
Т W Тс
vn ср
:0,023
/ 4G \о.а
\ Я^М'п ср I
Pr0’4 I
ср
X 1 —X v 0,8
+
Рп S Рж S
д: 1 —х
Во 0,4/(х»);
Рп ср Рж S '
f(xtt) = ехр (2.35 -0,266 In lti - 0,00255 In** %tt)
[99, 114, 115, 167, 168]
Среднеквад-
ратичное
отклонение
±20,9
Продолжение табл. 7.2
Авторы
Формула
Исто шик использования для обобщения опытных данных
Предельное отклонение опытных данных в %
Поломик И Др. [141]
D
= 0,00136
О , 147
\ ср / / Рп s \
V Рж /
0,553
Ргп'с3рХ
[141]
-20
Бишоп [84]
Qw
D
1п ср
4G \о,8
л: + (1 — х)
Рп S Рж s
яДип Ср о ,Ь8 ( рп s ^0,068
Рж s
Рг^23х
ггп ср х
[84]
Миропояьский
[52]
D
= 0,023
4 G
X
nD\iu s Рж s
0,8
Pr0,8 * 1 п\я
x + (l — x)
Pn ;
Рж ;
\ 0 ,4
-1 (1—X)0-4
Pr.
Pn !
= min (Prn s, Prn xy)
[52, 84, 150, 161]
+ 25
т. е. граничные условия; г) изменение граничных условий во времени, т. е. влияние нестационарности; д) физические параметры жидкости и температурный фактор; е) способ организации дисперсного потока.
Пробелы в изучении дисперсного режима пленочного кипения, в известной степени восполняет экспериментальное исследование авторов, основной задачей которого являлось получение эмпирических зависимостей для теплового потока от стенки, позволяющих замкнуть систему одномерных уравнений (7.115) — (7.121) и использовать ее для инженерных расчетов как нестационарного, так и стационарного охлаждения трубопроводов.
В процессе экспериментального исследования необходимо было выяснить: 1) количественное влияние на теплообмен, гидродинамику и параметры дисперсного потока режимных параметров, качественное влияние которых получено в результате теоретического расчета (§ 7.6); 2) влияние ориентации потока в гравитационном поле; 3) влияние нестационарности граничных условий; 4) влияние температурного фактора и предварительного распыла жидкости; 5) справедливость принятых в теоретическом расчете и при обработке опытных данных гипотез и допущений.
Экспериментальное исследование выполнено при нестационарном охлаждении вертикальных трубопроводов различного диаметра жидким азотом при подъемном и опускном движении в условиях как естественного распада жидкой струи на капли, так и предварительного распыла жидкости. Экспериментальная установка, режимные параметры, методика эксперимента и первичной обработки опытных данных такие же, как и при исследовании стержневого режима пленочного кипения, рассмотренном в § 7.4. Исключение составляет массовый расход жидкости и температура стенки, которые при дисперсном режиме изменялись в диапазоне 0,01 —1,0 дм3/с и 300—1000 К соответственно. Предварительный распыл жидкого азота на входе в экспериментальные участки (трубы из стали 1Х18Н9Т с внутренним диаметром 12 мм и 57 мм, длиной 80 и 26 калибров соответственно) осуществлялся с помощью струйных форсунок с радиальной подачей жидкости. В трубе диаметром 57 мм средний начальный размер жидких капель определяли по кривым спектрального распределения капель по размерам. Кривые получены после обработки результатов фотосъемки. При подъемном движении в трубе диаметром 12 мм начальный средний размер капель принимали в предположении, что для заданного значения начального паросодержания х0 = 0,01 достигаются условия We = WeKp, в случае опускного движения без распыла — из вариантных расчетов при изменении So в пределах от 1 до 3 мм.
Опытные данные обрабатывали на основе той же системы одномерных уравнений (7.115) — (7.121), что и в теоретическом
233
расчете, но вместо замыкающего уравнения (7.113) использовали экспериментальные значения qw(z) для различных моментов времени. В связи с этим погрешность окончательной обработки опытных данных оценивали также на БЭСМ-6 при вводе в исходную систему уравнений экспериментально измеренных величин с учетом максимальных погрешностей их первичной обработки (табл. 7.3).
В табл. 7.4 приведены значения исходных параметров и результаты обработки опытных данных. Анализируя результаты, представленные на рис. 7.25—7.27 и в табл. 7.4, можно сделать следующие выводы.
