9.1. Пузырьковое кипение в большом объеме

Для пузырькового кипения в условиях естественной конвекции в качестве определяющей принимают температуру насыщения . Теплоотдача рассчитывается для следующих двух случаев:

1) задана тепловая нагрузка q, Вт/м²:

при ; (199)

при ;(200)

2) задан температурный напор :

при ;(201)

при ; (202) здесь ; ; ; ;; r — теплота парообразования, Дж/кг; — температура насыщения, К; , , , , — теплопроводность, кинематическая вязкость, температуропроводность, удельная теплоемкость и поверхностное натяжение жидкости; и — плотность жидкости и пара.

Формулы (199) — (202) пригодны при условии ; ;давление Па;

.

Для воды значения ,, приведены в табл. 15 приложения

Средний коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении воды

,(203) где — давление насыщения, МПа; q — плотность теплового потока Вт/м²; формула применима при МПа.

Первая критическая плотность теплового потока при пузырьковом кипении чистых неметаллических жидкостей на горизонтальных трубах и плитах

.(204)

9.2. Пузырьковое кипение в трубах при вынужденной

конвекции

При объемном паросодержании до 70 % теплоотдача при кипении характеризуется как конвекцией однофазной среды, так и процессом парообразования (двухфазное состояние). При малых тепловых нагрузках большее влияние оказывает конвекция однофазной жидкости, при больших — парообразование.

Коэффициент теплоотдачи при вынужденном течении кипящей жидкости в трубах можно определить следующим образом: если , то

,(205) где — коэффициент теплоотдачи однофазной жидкости при турбулентном режиме течения, определяется по формуле (127); — коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении, определяется по формулам (199) —(202); если ,то

;(206)

если ,то

.(207)

Для воды формулы (205) —(206) пригодны при давлении МПа и объемном паросодержании .

Лекция № 20

9.3. Пленочное кипение в большом объеме

Коэффициент теплоотдачи определяется из формулы

,(208) где ;;

,.

Значения С и n определяются следующим образом:

для вертикальной поверхности

; n=1/3 ; определяющая температура ;

для горизонтальной плоской поверхности

С=0,672, n=0,25, если , и

С = 0,012, n=0,5, если ;

определяющая температура ;

Для боковой поверхности горизонтальной круглой трубы с наруж­ным диаметром d

; n=0,25;

определяющая температура .

Лекция №21

ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ МЕЖДУ ТЕЛАМИ,

РАЗДЕЛЕННЫМИ ПРОЗРАЧНОЙ СРЕДОЙ