1 Гидродинамика двухфазного потока. Основные режимы движения пароводяной смеси вертикальных трубах
Пароводяная смесь – среда движущаяся в канале, часть объема которого занята жидкой фазой, а остальная паровой. Это могут быть капли жидкости в потоке пара или пузыри пара в потоке жидкости.
Равновесная
смесь – смесь, в которой
и равны
при данном давлении.
Неравновесная
– смесь , в которой
(возможно в лаборатории).
Эффективность
охлаждения стенки потоком ПВС зависит
от структуры потока. Различают следующие
структуры при подъемном движении:
1 Пузырчатая – поток с низким содержанием пара.
(+)Стенки надежно охлаждаются.
Режим характерен для котлов низкого и среднего давления.
2
Пробковая ( снарядовая) (+) стенка
омывается
потоком воды, хорошо охлаждается.
(-) пузыри сливаются, происходят удары, частые теплосмены.
3
Стержневая (-) Тонкий слой воды, слабое
охлаждение.
Для котлов высокого давления.
4
Эмульсионная структура равномерное
распределение жидкой и паровой фазы
(для прямоточных котлов)
Структура
потока сильно зависит от направления
движения среды . При горизонтальном
расположении происходит расслоение
потока.
.
2 Основные параметры, характеризующие движение двухфазного потока. Его массовые и объемные характеристики.
– массовая расход среды через массовое
сечение. Остается неизменной, если нет
отборов и не меняется сечение.
-скорость
циркуляции. Скорость во входном сечение
подъемных труб.
χ- массовое паросодержание
χ=
-расход
кипящей воды в составе пароводяной
смеси.
-массовый
расход пара в составе смеси схого
насыщенного пара
кратность
циркуляции,
=5-14;
=0,2-0,14(д/ВД)
=20-50
=0,05-0,02(д/СД)
=200-300(д/НД)
=1(д/прямоточного)
Приведенные скорости.
Под приведенной скоростью пара понимается такая скорость, какую он имел бы, находясь в таком же количестве, что и в ПВС и один занимал бы все сечение канала.
Под приведенной скоростью водыпонимается такая скорость,которую бы она могла иметь,если бы она одна заимала все сечение канала,находясь в таком количестве что и ПВС.
-скорость
циркуляции.
Объемные характеристики.
-
доля сечения канала занятая паровой
фазой.
-реальный
объемный расход воды
–реальный
объемный расход пара
-реальная
скорость воды
-реальная
скорость пара
В
общем случае
≠
;
скорость
скольжения фаз, при подъемном движении
0,
при опускном
.
При
=
(расходное паросодержание)
;
-
поправочный коэффициент
При увеличении W,с стремиться к 1.Чем больше P,тем больше скольжение.
;
;
-
плотность ПВС
Скорость смеси.
f(Pбар)
f(Pбар)
Sдв=Hпар*g*(’-’’)
Sдв=Hпар*g(’-см)
3 Гидравлическое сопротивление при движении однофазного потока в трубах.
Движение однофазной среды описывается уравнением Новье – Стокса: произведение массы тела на ускорение равно сумме сил действующих на это тело.
-
перепад давления, обусловленный
изменением скорости от входного сечения
к выходному.
-
перепад давления, обусловленный
изменением высотной отметки входного
и выходного сечения.
-гидравлическое
сопротивление.
При
СКД
учитывается,если тепловые потоки
превышают 450 кВт/м2
при одностороннем обогреве, и 250
кВт/м2-при
двустороннем обогреве.
Может быть как и «+»,так и «- «
При
опускном
«-«
При
подъемном
«+»
При
горизонтальном расположении
;
;
;
;
-
гидравлическое
сопротивление однофазного потока.