Оглавление:
Теплоотдача при кипении в условиях движения жидкости по трубам
- Теплопередача при кипении жидкости, движущейся по трубам и каналам, имеет ряд особенностей, которые обусловлены изменением стенки вдоль трубы и температуры жидкости. Температура насыщения по длине трубы снижается за счет снижения давления за счет гидравлического сопротивления. Согласно условиям теплообмена, трубу можно разделить в 3 sections. At вход, температура стенки трубы ниже, чем температура насыщения. Проходя через этот участок, жидкость нагревается, и передача тепла не сопровождается boiling. In на 2-м участке трубы температура стенки превышает температуру насыщения, но сердцевина потока еще не достигла этой температуры.
Таким образом, пузырьки пара, отделенные от поверхности нагрева, частично или полностью конденсируются в центре потока. Это явление называется кипяченой, неотапливаемой жидкостью. К началу 3-го участка центр потока достигает насыщения temperature. In в этой области происходит развитое пузырьковое вскипание. Здесь содержание пара может достигать больших значений, и по существу двухфазный поток проходит через трубу. Увеличение содержания пара сопровождается увеличением расхода по трубе и градиента давления. Характер влияния течения на коэффициент теплопередачи при кипении зависит от величины тепловой нагрузки.
Такую же зависимость между величиной поверхности и необходимой мощностью следует учитывать при конструировании паровых котлов. Людмила Фирмаль
Когда нет Если тепловая нагрузка велика, то коэффициент теплопередачи полностью определяется дорожной обстановкой, и Она практически не зависит от стоимости. Если тепловая нагрузка очень велика, то коэффициент теплопередачи полностью определяется процессом кения и подчиняется тому же закону, что и при кипении в больших объемах, поэтому влияние условий эксплуатации на интенсивность теплопередачи незначительно. Существуют также области, в которых влияние движения жидкости и процесса кипения на теплопередачу эквивалентно, и коэффициент теплопередачи зависит от обоих факторов. Д. А.
- Лабораторные данные по теплопередаче кипящей жидкости, которая движется в трубе, где содержание пара не превышает 70%, были обработаны в виде зависимости. Где а-коэффициент теплопередачи кипящей жидкости с учетом движения се. а, » — коэффициент теплопередачи однофазной жидкости со скоростью u, а также коэффициент теплопередачи, обусловленный кипением большого количества кипящих пузырьков воздуха. Эта зависимость показана на рисунке. 12.4.Поскольку график показывает, что при^ 2 — 0,5 процесс кипения не влияет на теплообмен、 зола.
Для коэффициента теплопередачи определяется только кипением, поэтому он равен a =a₉.Для областей, где коэффициент теплопередачи зависит от расхода и тепловой нагрузки= = 0,5-2, рекомендуется следующий формат интерполяции (12.6） Коэффициент теплопередачи при кипении зависит от содержания газа, растворенного в жидкости. Пузырьки действуют как дополнительный центр испарения, тем самым усиливая теплообмен. Вышеуказанная формула применяется к дегазированной жидкости. Если содержание газа составляет от 0,06 до 0,3 см (31Л), то коэффициент теплопередачи увеличивается на 20-60% по сравнению с кипением деаэрированной жидкости.
Однако этот выигрыш не достигается безвозмездно, так как чем меньше скорость движения воздуха через охлаждающее устройство, тем больше должна быть поверхность для обеспечения отвода данного количества тепла. Людмила Фирмаль
Критическая нагрузка также зависит от скорости потока, причем эта зависимость сохраняется даже в условиях движения, когда коэффициент теплопередачи не зависит от скорости. Из-за вынужденного движения жидкости вдоль поверхности нагрева образование паровой пленки становится затруднительным, так как при увеличении расхода увеличивается критическая тепловая нагрузка. При кипячении неотапливаемой жидкости критическая тепловая нагрузка больше, чем при кипячении жидкости с насыщенной температурой. Это связано с тем, что проникновение неотапливаемой жидкости из ядра в слой стенки способствует разрушению паровой пленки.
Влияние перегрева жидкости на критическую тепловую нагрузку можно оценить по следующей эмпирической формуле. * ..₌» [1+ о ’ОК[7]» т}112⁷1 Где 7 мкрп-критическая тепловая нагрузка при кипении неотапливаемой жидкости. 0 = i, — I,’, — средняя температура жидкости. C — теплоемкость жидкости. Если длина трубы меньше 8-10 в диаметре, то при большей длине критическая тепловая нагрузка будет уменьшаться. I>(8-10)1, критическая тепловая нагрузка не зависит от длины трубы.
Смотрите также:
| Коэффициент восстановления температуры в разреженном газовом потоке | Теплоотдача при конденсации |
| Теплоотдача при кипении в большом объеме | Теплоотдача при подводе инородного газа в пограничный слой |
