В работах [125–127] представлены в обобщенных координатах опытные данные о теплообмене при однофазной конвекции и пузырьковом кипении в условиях одностороннего нагрева. Обобщение данных проведено с помощью эмпирических безразмерных соотношений. Для условий течения незакрученного потока показано, что обобщение данных о теплообмене при однофазной конвекции может быть выполнено с помощью хорошо известного уравнения Михеева для равномерного нагрева. В [125] представлены также данные о КТН при кипении. Методика определения qкр была основана на измерении поля температур в стенке рабочего участка и решении обратной задачи теплопроводности с привлечением информации о пульсациях температуры стенки. За величину qкр принималось максимальное значение плотности теплового потока на стенке qс. Введенный авторами [125] параметр неоднородности нагрева kн= qс, мах / qс, ср изменялся в пределах 2.5-5.5. Основные выводы работы [125] следующие: КТН не зависят от неоднородности распределения плотности теплового потока по внутреннему периметру трубы; ориентация источника нагрева на значения КТН оказывает влияние при массовой скорости, меньшей 1500 кг/(м2×с); влияние закрутки потока на qкр начинает проявляться при массовой скорости большей 800 кг/(м2×с), и при значении массовой скорости 3000 кг/(м2×с) критическая тепловая нагрузка повышается в 1.5 раза в сравнении с прямым потоком. Для расчета qкр в работе [125] получено эмпирическое соотношение. Отличительной особенностью работ [125–127] является проведение исследований на рабочих участках с пористым покрытием.
Данные о теплообмене и критических тепловых нагрузках получены в [128–130]. Экспериментальные исследования проводились в следующем диапазоне параметров течения: давление p=0.7¸1.5 МПа, массовая скорость rw=540¸8800 кг/(м2×с), температура воды на входе Тж=20¸60 оC при коэффициенте закрутки k = 0,9. Всего получено по однофазному теплообмену и теплообмену при пузырьковом и пленочном кипении 1259 экспериментальных точек, составляющих 69 кривых кипения воды в недогретом закрученном потоке. Опытные данные получены для наиболее теплонапряженной области внутреннего периметра трубы – окрестности лобовой точки. Вид полученных кривых кипения при различных массовых скоростях представлен на рис. 1.15. В сравнении с остальными работами, выполненными в условиях одностороннего корпускулярного нагрева, в [130] в наиболее полном объеме получены опытные данные о теплообмене при вынужденной конвекции и пузырьковом кипении. Кроме того, только в [130] представлен массив опытных данных из около 400 точек о теплообмене при пленочном кипении. Общим недостатком всех работ [115–131] является использование для обобщения опытных данных эмпирических зависимостей, имеющих ограниченную по параметрам потока область применения.
Рис. 1.15. Кривые кипения воды в недогретом закрученном потоке, p = 1.0 МПа, х = -0.24
В [130], как и в работах [115, 119, 126], показано, что односторонний нагрев приводит к существенно неравномерному распределению плотности теплового потока и температуры стенки по внутреннему периметру трубы. На рис. 1.16 в качестве примера приведено расчетное распределение плотности теплового потока по внутреннему периметру канала для двух давлений при одинаковой плотности падающего теплового потока qе, массовой скорости и температуре воды на входе. В нижней (необогреваемой) части периметра трубы (j>90о) механизм теплообмена – однофазная конвекция. В верхней (обогреваемой) части периметра при давлении р=0.7 МПа (кривая 1) наблюдается поверхностное кипение при плотности теплового потока достигающей ~50 МВт/м2. Кривая 2, соответствующая давлению р=1.5 МПа показывает существующие по периметру трубы режимы теплообмена: пленочное кипение в области лобовой точки (j<45о), однофазная конвекция в нижней части и в средней части периметра пузырьковое кипение. На рис. 1.16 также представлено распределение температуры (пунктирной линией) для давления р=1.5 МПа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.