Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Энергетика -> Кошкин В.К. -> "Нестационарный теплообмен " -> 84

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 .. 78 79 80 81 82 83 < 84 > 85 86 87 88 89 90 .. 110 >> Следующая

qw,Br?7/M2
У и 3
3,15-10
3,15-10
QDb 0,060fi80,1 0,2 0,4 0,6 Q8
3,1510
Рис. 8.9. Результаты расчета и эксперимента для пузырькового кипения кислорода в большом объеме при давлении в 0,9 ат [96]
I Точка • © 0
| р 6 бар 0,68 0,29 1,02 0,063
Рис. 8.10. Зависимость доли теплового потока, идущего на парообразование, от давления и д^-Д/кр при кипении воды на горизонтальном цилиндре диаметром 0,5 мм. В -таблице даны условные обозначения
следует из рис. 8.10, qrlqlc при малых давлениях значительно меньше единицы. Поэтому для анализа выберем полуэмлириче-скую расчетную зависимость, построенную на предположении, что все тепло сначала отдается жидкости, пришедшей мгновенно в контакт со стенкой после отрыва пузыря.
В качестве исходного примем уравнение (8.22). Учтем влияние нестационарной теплопроводности между стенкой и жидкостью, заменив в нем (Тгс — Ts) на (ТГР — Тж) по уравнению (8.31). Если жидкость в объеме насыщенная, то
Тж = Тя, а если недогрета на А 7^ = Тн— Тп
то
Г1> ¦
Тж =
гр ¦
Ts + ДГН. Следуя рекомендациям, данным в работе
[136], определим число активных центров парообразования
262
отрывной диаметр D0 и частоту отрыва пузырей со:
n=ClR:
грп
2Т,о
Dn
'-J ПДГ";
Г I1 2 / РжСжТ8 \ 5'\
Lg(PX — Рп) J \ Pn^
о)D0 = сд
ОД (Рж Рп)
ря
1/4
(8.53)
(8.54)
(8.55)
здесь С\ — размерная константа (1/площадь); — радиус впадины активного центра парообразования; на данной поверхности в данных условиях на единицу площади приходится одна такая впадина. Практически это минимальный радиус впадин активных центров парообразования.
Ориентировочные значения постоянных величин: с2 =
= 3,8*10"6 для воды и 1,2-10~5 для других жидкостей; с3 = 0,18 (D0 в м и (oD0 в м/с). Для достаточно больших давлений вместо выражения (8.54) можно использовать уравнение (8.36).
В уравнении (8.53) вместо АТ = Тгс — Ts [136] возьмем АТ =
= Т
гр
Тя = Ггр — 7\к — АГ„, где Тгр — Тж найдем по форму-
Т10) Туи
ле (8.31), т. е.
п = c{R’l
Г Рп \т
2 7> /
1 +
v
/
(8.56)
Подставив выражения (8.54) получим
„ ^ 1 '2 r>m
(pcK)w
- (8.56) в уравнение (8.22),
-Rп
Qw ^1
X
ОД(рж~ Рп)
а 3 J / РжСжТ$ у 3/8 Tw Тж
_ §(Рж Рп) . \ Рп Г 1 1+1 /(РСА.)ж 1/ (рсл,)а>_
X
X
X
. +
1 / (p^L V (рсл)а
-(^s
(8.57)
По данным, приведенным в работе [136], показатель степени т в выражениях (8.53) и (8.57) может изменяться в широких пределах от 2,5 до 6,5.
Если толщина стенки 6и и время ожидания т0 таковы, что
^ > 0,25, то в уравнении (8.57) Тгр — Тж0 следует
263
Fo
определять не по формуле (8.31), а используя полное решение [49]
ратуры стенки при контакте с холодной жидкостью после отрыва пузыря, близка к единице для обычных и криогенных жидкостей на металлических стенках (лишь для воды при кипении на нержавеющей стали она достигает сравнительно большого значения 1,2, тогда как при кипении на меди она равна 1,045). Однако в случае кипения жидких металлов на стенках из нержавеющей стали эта величина уже значительная (для натрия при 1200° К около 1,6).
При кипении криогенных жидкостей на низкотеплопроводных
Неучет нестационарной теплопроводности и связанного с этим периодического снижения температуры стенки около центра парообразования приводит к большим отклонениям в значениях теплоотдачи для пар с разным значением (рсЯ)ж/(рШ^. Чем больше это отношение, тем меньше плотность тепловых потоков при равных Tw— Ts или тем меньше коэффициенты теплоотдачи при равных плотностях тепловых потоков. Из формулы (8.57) следует, что увеличение (рсЯ)ж/(рсЯ)^ оказывает на пузырьковое кипение эффект, аналогичный снижению характерного размера шероховатостей Я * .
Различными значениями отношения (рсл)ж/(рсЯ) w достаточно убедительно объясняется расслоение теплоотдачи в ряде опытов при кипении ртути [12], криогенных жидкостей [14] и даже воды [85] на стенках из различных материалов или с разными покрытиями. В то же время исследование [71] пузырькового кипения натрия на стенках из меди и нержавеющей стали показало, что теплоотдача в пределах разброса опытных точек не зависит от материала стенки. Видимо, это объясняется активным взаимодействием щелочных металлов с материалом стенки, что ведет к изменению ее шероховатости.
Т’грМ— 7’ж0 = -
(8.58)
где
оо
Величина
учитывающая снижение темпе-
покрытиях величина ких к 2.
достигает значений, близ-
264
В работе [71] для развитого кипения натрия, калия и цезия в большом объеме на металлических стенках дана единая эмпирическая зависимость
------2------= c(lL)a, (8.59)
2'з/ кг№ У/3 \Ри/
4
где
с = 8 и п = 0,45 при — = 4 - 10~5 ~ 10_3;
Рк
с == 1 и л = 0,15 при — = 10~3~2ЛО-2.
Рк
§ 8.7. РЕЖИМЫ ТЕПЛОСЪЕМЛ ПРИ ПАРООБРАЗОВАНИИ В УСЛОВИЯХ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ
Процесс пузырькового кипения определяется многими условиями: количеством растворенного газ в жидкости и адсорбцией газа на стенке, шероховатостью стенки; сочетанием теплофизических свойств жидкости и стенки, определяющих нестационарный теплообмен между ними в местах контакта; углом смачивания, давлением, взаимодействием растущих пузырей друг с другом; характером свободной конвекции, недогревом жидкости; размером и ориентацией в гравитационном . поле поверхности нагрева и т. д.
Предыдущая << 1 .. 78 79 80 81 82 83 < 84 > 85 86 87 88 89 90 .. 110 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed