Из работ [176, 190–192, 197], относящихся к высоким приведенным давлениям, наиболее интересна статья А.П. Орнатского [176], поскольку представляет достаточно большое число опытных точек и содержит в явном виде информацию о режимных параметрах, необходимых при сопоставлении с расчетными уравнениями. В опытах [176] при давлении р =19,6 МПа, массовой скорости rw=10000кг/(м2·с) и недогреве воды относительно температуры насыщения 250 К, зависимость температуры стенки от плотности теплового потока оставалась монотонной как при Tст < Ts, так и Tст> Ts, т.е. не содержала характерной горизонтальной «полочки», отвечающей режиму пузырькового кипения. При этом в закризисной области при перегревах стенки относительно температуры насыщения вплоть до 100 K, КТО оставался таким же, как и в области однофазной конвекции от стенки к «холодной» жидкости.
Работы [190–191, 197] выполнены на воде при давлении 19,6-21,6 МПа при относительно малых скоростях течения. Любопытно, что в опытах работы [197] обнаружены иные, чем в [176, 190, 191] закономерности пленочного кипения недогретой жидкости. Наиболее существенным отличием является отсутствие влияния недогрева жидкости на КТО. В [176] это влияние было совершенно явным, а расчетное уравнение [189] предсказывает, что α~ ΔTнед0,73. Авторы [197] подчеркивают, что влияние недогрева жидкости на теплообмен при пленочном кипении жидкости в трубе они исследовали специально в диапазоне недогревов 0–140 К. Было выявлено, что с ростом недогрева температурный режим стенки трубы при пленочном кипении становился более устойчивым, но «недогрев практически не влиял на величину коэффициента теплоотдачи». Условия экспериментов в работе [197]: давление 19,5-21 МПа, вертикальная труба, d= 4–8мм, длина 0,7 – 1 м, rw= 1000–8000кг/(м2·с), Tст до 800 K – не отличались принципиально от тех, что были в работах [176, 190, 191], а закономерности и уровень теплоотдачи оказались совершенно иными. Опытные данные в [197] представлены в виде зависимости между безразмерными числами подобия, что не позволяет использовать их для дальнейшей обработки.
Использующая аналогию Рейнольдса модель работы [189] не учитывает специфику околокритической области. В частности, едва ли можно признать обоснованным определение изобарной теплоемкости в окрестности критического давления по среднемассовой температуре жидкости. Сильная зависимость изобарной теплоемкости от температуры при околокритических давлениях делает невозможным использование аналогии Рейнольдса в обычной форме. Так, при давлении 20 МПа на линии насыщения cp превосходит 20 кДж/(кг·К) [208], тогда как при температурах, соответствующих всему диапазону недогревов, исследованному в [176], cp лежит в пределах 4,3–5,7 кДж/(кг·К). При радиусе канала, равном в опытах [176] 1 мм, резкое изменение теплоемкости происходит, очевидно, на ничтожно малых расстояниях вблизи поверхности паровой пленки. Следуя содержанию аналогии Рейнольдса, тепловой поток нужно выражать через разность энтальпий соответствующих слоев жидкости. Однако возникает сомнение в однозначности определения энтальпии произвольного слоя жидкости при столь сильном изменении теплоемкости и, следовательно, в справедливости в таких условиях аналогии Рейнольдса. Даже в случае однофазной системы (сверхкритические давления) не было примеров успешного применения методов аналогии.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.