22. Расчёт коэффициента теплоотдачи при кипении жидкости, движущейся в трубе, в докризисной зоне

• Определим режим течения

Если не задана температура стенка вязкое

• Режим течения

Формула Михеева

23. Расчёт коэффициента теплоотдачи при кипении жидкости, движущейся в трубе, в зоне перегрева пара

Коэффициент теплоотдачи при кипении насыщенной жидкости в трубе

24. Расчёт коэффициента теплоотдачи при кипении жидкости, движущейся в трубе, в зоне дисперсного режима

Кризис второго рода, вязан с явлением испарения паровой плёнки на стенку парогенератора трубы, которые наступают дисперсного режима

Теплоотдача в закризисной зоне зависит от рода кипящей жидкости, давления и массовой скорости. В диапазоне изменения и расчёт можно проводить по следующей эмпирической формуле:

Где

число Прандтля для сухого насыщенного пара при

Здесь динамическая вязкость и теплопроводность пара при

25. Кризисы теплоотдачи первого и второго рода. Граничное паросодержение

кризис при и пузырьковом режиме

кризис при дисперсно-кольцевом режиме

область кризиса второго рода

Первый соответствует области кипении недогретой жидкости и малых паросодержаний насыщенной жидкости (пузырькому режиму течения). Кризис теплоотдачи в этом случае объясняется тем, что при большой плотности теплового потока вследствие интенсивного парообразования в пристежном слое объёмное содержание пара становится настолько большим, что приток жидкости к стенке становится затруднительным. На стенке начинают появляться “сухие” пятна, а в определённый момент рост числа этих пятен становится неуправляемым, мгновенно появляется плёнка пара. Что и приводит к кризису теплоотдачи.

Второй участок кривой соответствует повышенному содержанию пара в двухфазном потоке. Этом случае кризис теплоотдачи также связан с переходом от пузырькового режима кипения к плёночному, однако по сравнению с первым участком этот кризис наступает при меньших тепловых нагрузках.

Поскольку механизм образования кризиса теплоотдачи на первом и втором участках кривой один и тот же, эти два участка часто объединяют в один и называют участком кризиса первого рода.

Высыхание плёнки приводит у резкому снижению . Значение , которое соответствует области резкого снижения , называется граничным паросодержанием, а кризис теплоотдачи вследствие высыхания жидкой плёнки называется кризисом второго рода. Процесс высыхания плёнки не устойчивым, так как на неё продолжают выпадать капли из ядра потока. Полное высыхание плёнки при этом происходит при значении паросодержания, насколько большем . Точка 2 называется точкой начала кризиса орошения.

26. Расчёт коэффициентов запаса до кризиса при условии

Ч тобы парообразование в трубе происходило без кризисов теплоотдачи, необходимо найти значение предельно допустимой тепловой нагрузки на поверхности трубы.

Коэффициент запаса до кризиса теплообмена представляет собой отношение критической плотности теплового потока к выбранному расчётному значению

Во первых, в координатах для данных значений и наносят кривую и отмечают . На этот же график наносят точку , которая соответствует на выходе из трубы. Чтобы узнать, когда наступит кризис при повышении , сначала из уравнения теплового баланса выражают энтальпию двухфазного потока в выходом сечении трубы:

Вычитая из левой и правой частей энтальпию жидкости на линии насыщения и деля затем на

видно, что связь между линейная. Следовательно, можно провести прямую через точка , лежащую на горизонтальной оси (её координата ). Прямая пересечёт линию или вертикальную прямую

Коэффициенты запаса определяются как отношения