Теплообмен при конденсации движущегося пара внутри вертикальных труб

работе [33] формулы (23) и (24) сопоставлены с экспериментальными данными при конденсации паров воды, хладонов R12, R21, R22, этанола и азота.

Анализ экспериментальных данных при конденсации пара в трубе. Для такого анализа следует сделать ряд общих замечаний:

1.  Если в публикации авторов приведено значение только среднего теплового потока и среднего по длине трубы температурного напора и опыты выполнены при полной конденсации пара, то такие данные строгому анализу не поддаются. В таком эксперименте могут иметь место все перечисленные выше режимы течения пленки и пара. Четкая граница между ними неизвестна, следовательно, сопоставление их с расчет ными моделями всегда будет некорректным с долей вероятности тех допущений,  которые заложены в расчетной модели автора анализируемой работы.

2.  При конденсации пара, особенно водяного, исследователи часто не приводят исходную концентрацию воздуха в нем. При конденсации пара она может оказаться значительной на выходном участке трубы. Это внесет заметные искажения в определение теплового потока, температурного напора, так как появляется заметное диффузионное сопротивление, которое никак не учитывается в перечисленных выше моделях. В статье [34] показано, что заметное влияние воздуха при конденсации движущегося пара проявляется при концентрации последнего более 0.01%. При анализе опытов по конденсации водяного пара нужно иметь в виду его возможное влияние на теплообмен.

3.  При больших скоростях пара имеет место заметный унос жидкости из пленки в паровой поток. В работе [35] показано, что до настоящего времени не известны корректно определенные безразмерные пара метры, которые позволили бы определить влияние этого явления на теплообмен. Так, в работе [27] откло нение экспериментальных данных от расчетных при некоторых параметрах эксперимента можно объяснить, по мнению авторов, возникновением турбулентности в пленке. Однако с одинаковой вероятностью это может быть связано с уносом части жидкости в паровой поток.

В экспериментальных работах [14-16, 22, 24, 36-50] исследован теплообмен при конденсации движущегося пара внутри вертикальных труб. Опыты проведены при конденсации паров различных веществ, при разных давлениях, при полной и частичной конденсации пара в трубах разной длины и диаметра. Указанные выше работы можно условно разделить на четыре группы:

а) практически не доступные для читателя из России, например [36, 37];

б) работы, где не приведено никакой объективной информации, кроме эмпирических критериальных соотношений, в которых обработаны эти опыты, например [38, 39];

в) где не указаны все определяющие эксперимент параметры (давление или диаметр экспериментальной трубки и т. д. [40-43]);

г) где полностью или частично представлены результаты измерений в виде таблиц или графиков, поддающихся дальнейшему анализу [16, 24, 44-50].

ИФЖ. Том 77, № 2                                                                                                 173

и. и. гогонин

В табл. 1 перечислены те из них, где приведены результаты измерений, поддающихся анализу.

Необходимо отметить, что работы, представленные в этой таблице, выполнены по различным методикам. Так, в [24, 45, 46, 48] в экспериментальной трубе происходила полная