Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Крейт Ф. -> "Основы теплопередачи" -> 156

Основы теплопередачи - Крейт Ф.

Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи — М.: Мир, 1983. — 512 c.
Скачать (прямая ссылка): osnteploper1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 150 151 152 153 154 155 < 156 > 157 158 159 160 161 162 .. 177 >> Следующая

Кризис кипения
м/с
20 30 40 50 AT, °С
Конденсация, кипение и массообмен 449
рассчитанную по формуле (8.21), к плотности теплового потока при вынужденной конвекции без кипения:
( А )Сумм " ( А )кип ^~ ( А )
вынужд. KOHB
(8.22)
Однако, чтобы рассчитать плотность теплового потока при вынужденной конвекции без кипения, необходимо использовать
5-Ю5
2-Ю5
Ia
дра

Обозн. Скоросп м/с ?
д л
? д о 3,66 1,22 0,305

о
о /л
и
7 °
kj о
О OJ Q
д 4 Oj D
о *Г А / О
/ с о /о О /0
O /
Рис. 8.9. Приближенная корреляция данных для пузырькового кипения в условиях вынужденной конвекции, представленная в виде зависимости плотности теплового потока от температурного напора [30].
разность температуры стенок и среднемассовой температуры, а не температурный напор между стенкой и температурой насыщения, поэтому Розенау и Гриффите [32] рекомендуют для течения в трубах заменить коэффициент 0,023 в уравнении (5.12) на 0,019 для случая кипения в условиях вынужденной конвекции. Метод суперпозиции дает удовлетворительные результаты, когда в процессе кипения испаряется лишь незначительная часть жидкости.
15 Зак. 487
450 Глава S
Максимальная плотность
теплового потока при пузырьковом кипении
Корреляционное уравнение Розенау (8.21) связывает плотность теплового потока с температурным напором при кипении, но не позволяет определить температурный напор, при котором плотность теплового потока достигает максимума, после чего возможен пережог (кризис теплопередачи при кипении). Максимально достижимая плотность теплового потока при пузырьковом кипении представляет большой интерес для конструкторов, поскольку для эффективности теплоотдачи и в целях безопасности, особенно для теплонапряженных систем, необходимо избегать работы в условиях пленочного режима кипения.
На основе рассмотрения устойчивости границы раздела фаз между пленкой пара и жидкостью при пузырьковом кипении Зубер и др. [31] получили аналитическое выражение для расчета максимальной плотности теплового потока
которое хорошо согласуется с экспериментальными данными. Упрощенный вариант выражения (8.23) был предложен Розенау и Гриффитсом [32, 33]. В общем случае тип материала поверхности нагрева не влияет на максимальную плотность теплового потока, хотя известно, что для загрязненных поверхностей значения максимальной плотности теплового потока могут возрастать на 15%. Когда объем жидкости недогрет до температуры насыщения, максимальная плотность теплового потока может быть рассчитана из соотношения [31]
(f) -(f) {i+r2^—Г)1х
V А /макс V А /макс, нас I L ¦V пар J
Х!їл^[ agj-p0) ]} • <8-24)
где т=^У^(рДрр)] [gg(p/Pa_M] .
а (<7/Л)макс. нас определяется из уравнения (8.21). Неконденсирующиеся газы и несмачиваемые поверхности могут уменьшать максимальную плотность теплового потока при данной средне-массовой температуре.
Кипение и парообразование при вынужденной конвекции
Характеристики процесса парообразования при вынужденной конвекции исследованы достаточно широко, однако вследствие большого числа переменных, которые могут влиять на этот про-
Конденсация, кипение и массообмен 451
цесс, в литературе дано только качественное его описание [34, 35]. Предположим, что жидкость при температуре ниже температуры кипения входит в канал, в котором она нагревается и постепенно переходит в пар. На рис. 8.10 схематично показано,
Недогрев Паросодержание.% Перегрев
д
Рис. 8.10. Характер зависимости коэффициентов теплоотдачи при кипении в условиях вынужденной конвекции от паросодержания и режимов течения двухфазного потока:
а—пузырьковый режим, б-—снарядный режим, в —кольцевой режим, г —дисперсный режим, д — режимы течения; 1 — вынужденная конвекция (жидкость); 2— пузырьковый и снарядный режимы течения (режимы а, б)\ 3 — кольцевой режим течения (режим в); 4—пере» ходный дисперсно-кольцевой режим течения; 5—дисперсный режим течения (режим г); 6— вынужденная конвекция (пар).
что происходит в трубе, в которой испаряется жидкость. На рис. 8.10,0 качественно представлена зависимость коэффициента теплоотдачи от местного паросодержания в характерных точках. По мере продвижения жидкости по каналу ее среднемассовая температура возрастает до температуры насыщения. Это обычно происходит только на коротком расстоянии от входа в систему, предназначенную для испарения жидкости. Затем на центрах парообразования начинают формироваться пузыри, которые переносятся в основной поток, как и при пузырьковом кипении в большом объеме. Этот режим, известный как пузырьковый pe-
ls*
452 Глава 8
жим кипения, схематически показан на рис. 8.10, а. Пузырьковый режим возникает только при очень малых паросодержа-ниях, и в этом случае течение состоит из отдельных пузырей пара, уносимых в основной поток. В очень узком интервале па-росодержаний, при котором существует пузырьковый режим течения, коэффициент теплоотдачи можно рассчитать методом суперпозиции, используя уравнения для конвективного теплообмена при вынужденном течении однофазной жидкости и для пузырькового кипения в большом объеме. Так можно поступать до тех пор, пока температура стенки не станет столь велика, что произойдет переход к пленочному кипению.
Предыдущая << 1 .. 150 151 152 153 154 155 < 156 > 157 158 159 160 161 162 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed