Контрольные вопросы

1. Перечислить факторы, определяющие коэффициент теплоотдачи и кризис кипения в условиях большого объема, и объяснить их влияние на характеристики процесса кипения с позиций процессов кипения и переноса тепла при кипении.

2. В какую сторону изменяется коэффициент теплоотдачи при кипении воды на поверхности, покрытой жировой пленкой?

§ 8.6. Теплоотдача при двухфазных течениях в каналах

Двухфазный поток в вертикальном или горизонтальном канале никогда полностью не стабилизирован: неизбежное изменение давления вдоль канала непрерывно изменяет состояние жидкости и тем самым распределение фаз и режим течения - такой режим характерен для диабатного (с подводом тепла) двухфазного течения (рис.8.12).

Три основных типа двухфазных течений дают основу для их классификации:

1)пузыри взвешены в объеме жидкости (эмульсия);

2)капли жидкости находятся в потоке пара (газа);

3)поток состоит из перемежающихся объемов пара и жидкости.

Режимы двухфазных течений различаются по распределению паровой (газовой) фазы, пузырей в потоке:

объемное паросодержание- (V_пара/V_{жидкости}) % =  .

весовое паросодержание- (G_пара/G_{жидкости}) %.

Рис.8.12.

Рис.8.13.

Пример классификации двухфазных течений (рис.8.13):

1) пузырьковый режим течения - жидкая фаза непрерывна, а пар или газ - в виде пузырей (наблюдается при низких парогазосодержаниях);

2) снарядный режим - объемы пара и жидкости чередуются (наблюдается при умеренном газосодержании и относительно низких скоростях);

3) кольцевой режим - жидкая фаза в виде непрерывного кольца вокруг стенки, а пар - в виде сплошного ядра (наблюдается при высоких скоростях потока и содержании пара в жидкости);

4) обращенный кольцевой режим - жидкая фаза в ядре газового потока (наблюдается при устойчивом пленочном кипении недогретой жидкости);

5) особые случаи при очень низких и очень высоких скоростях жидкости - расслоенныйиэмульсионныйрежимы.

Расчет теплоотдачи при вынужденном движении кипящей жидкости

Порядок расчета:

1) рассчитать коэффициент теплоотдачи кипения (в большом объеме) _кип;

2) рассчитать коэффициент теплоотдачи вынужденной конвекции (для W жидкости)_вк.

Из эксперимента получено, что коэффициент теплоотдачи _ может быть принят следующим:

если  ;

если ;

если .

Применимость формул : [бар]; [м/с]; ; объемное паросодержание .

§ 8.7. Теплоотдача при конденсации

Условия конденсации:

1) имеется отвод тепла через поверхность конденсации;

2) на этой поверхности есть зародыши (центры) конденсации (капельки, пылинки, заряды).

Виды конденсации:

1

Рис.8.14.

) пленочная (рис.8.14,а) - в смачивающей жидкости;

2) капельная (рис.8.14,б) – в несмачивающей жидкости.

Расчетные формулы для пленочной конденсации:

-для плоской вертикальной поверхности высотойH,для средней по высоте тепловой нагрузки, для ламинарной тонкой пленки конденсата;

- для горизонтальной трубы диаметромd, для средней по периметру окружности или углутепловой нагрузки, для ламинарной пленки конденсата.

Общие контрольные вопросы к главе 8

1. Сформулировать различия при кипении в большом объеме и кипении в каналах. Какие расчетные зависимости и каким образом используются в конкретных расчетах для этих случаев?

2. В чем сходство и различие в расчетных зависимостях для случаев конвективного теплообмена и теплообмена при кипении?

100