Структура потока при кипении жидкости в вертикальной трубе. Интерполяционная формула Лабунцова для теплоотдачи при кипении в трубах

Страницы работы

Фрагмент текста работы

  • режима с несимметричным распределением жидкой и паровой
  • фаз.

Обозначения

  • - поперечное сечение трубы; - сечение, занятое паром
  • и жидкостью; - объемное паросодержание;
  • - истинные скорости пара и жидкости;
  • - приведенные скорости пара и жидкости;
  • - истинная скорость смеси; -
  • скорость скольжения. При ско-
  • рость скольжения положительна, имеет место в горизонтальных
  • трубах и при подъемном движении в вертикальных; при опускном
  • движении в вертик-х трубах – скольжение отрицательное

Интерполяционная формула Лабунцова для теплоотдачи при кипении в трубах

На теплоотдачу при кипении жидкости в трубах влияет также вынужденная конвекция, поэтому Лабунцов предложил интерпо- ляционную формулу для При Здесь: - коэффициент теплоотдачи к жидкой фазе за счет вы- нужденной конвекции; - коэффициент теплоотдачи при кипе- нии жидкости в свободном объеме. Зависимость (1) справедлива для паросодержания при этом коэффициент теплоотдачи

(1)

Кривая кипения воды при атмосферном давлении

6 областей кривой кипения

  • На кривой кипения отмечены 6 областей: 1 – конвекция; 2 – не-
  • устойчивое кипение (переход от конвекции к пузырьковому кипе-
  • нию); 3 – развитое пузырьковое кипение; 4 – переход от пузырько-
  • вого кипения к пленочному; 5 – устойчивое пленочное кипение (лу-
  • чистый перенос мал); 6 – пленочное кипение при значительном лу-
  • чистом переносе через слой пара у поверхности.
  • Первый кризис кипения связан с с переходом от пузырькового
  • кипения к пленочному. Ему соответствует максимальная плот-
  • ность теплового потока При этом происходит резкое паде-
  • ние теплоотдачи и рост температуры теплоотдающей поверхности.
  • Значение критического теплового потока очень важно для правиль-
  • ного проектирования современных эффективных теплообменников

Первый кризис кипения

  • Критический коэффициент теплоотдачи:
  • Для воды при атмосферном давлении
  • Наибольшее значение критического теплового потока соответству-
  • ет давлению насыщения
  • для воды
  • Гидродинамическая трактовка кризиса кипения по С.С. Кутате-
  • ладзе основана на предположении, что кризис вызывается дина-
  • мической неустойчивостью двухфазного кипящего слоя, определя-
  • емой соотношением сил тяжести, поверхностного натяжения и ди-
  • намического напора потока. Тогда:

(2)

(3)

Второй кризис кипения

  • Второй кризис кипения имеет место в начале обратного перехо-
  • да от пленочного режима кипения к пузырьковому. На кривой кипе-
  • ния он соответствует минимуму
  • При этом паровая пленка внезапно разрушается и температура
  • поверхности нагрева резко снижается и устанавливается темпера-
  • турный напор Тепловой поток при этом существенно ме-
  • ньше первого критического и для воды при атмосферном давлении
  • Составляет В работе Зубера высказано пред-
  • положение о том, что критическая скорость кипения пропорциона-
  • льна скорости всплывания больших деформированных пузырей,
  • откуда:

(4)

Второй критический температурный напор

  • Это простое соотношение достаточно хорошо соответствует эк-
  • спериментальным данным. Второй критический коэффициент теп-
  • лоотдачи:
  • но критический температурный напор также неизвестен, поэтому
  • надо уравнение (5) разрешить относительно тогда:
  • Во всех этих формулах скрытую теплоту парообразования r надо
  • подставлять в Дж / кг.

(5)

(6)

Тепломассообмен в 2-фазных средах. Диффузия

  • При конденсации пара и при кипении жидкости наряду с тепло-
  • обменом происходит массоообмен. Например, испарившаяся жид-
  • кость путем диффузии распространяется в паро – газовом потоке

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
413 Kb
Скачали:
0