Теплоотдача в дисперсно-кольцевых потоках

На основе представлений о двухфазных дисперсно-кольцевых потоках рассматриваются гидродинамические характеристики потоков в необогреваемых и обогреваемых трубах гидравлическое сопротивление, расход жвдкости в пленке, истинное объемное паросодержание, условия наступления кризиса теплообмена второго рода, т. е. ухудшения теплоотдачи, приводящего к резкому повышению температуры поверхности нагрева и связанного с высыханием пристенной жидкой пленки. Иллюстраций 7. Библиогр. 15 назв. [c.145]

С ростом паросодержания х паровые пузыри сливаются и занимают всю среднюю часть трубы, внутри которой несутся мелкие капельки влаги. При этом жидкость на стенке образует кольцевой слой, вследствие чего режим течения называется дисперсно-кольцевым (участок ОЕ). Далее толщина кольцевого слоя уменьшается по длине трубы, пленка разрушается (точка Е), а капельки влаги, содержащиеся в потоке, в ряде случаев не достигают стенки трубы, так как испаряются в перегретом пограничном слое. Кипение на стенке прекращается, стенка высыхает , теплоотдача ухудшается, и температура стенки растет. После достижения максимума температура стенки снова несколько уменьшается по длине трубы, что связано с интенсификацией теплоотдачи при ускорении потока из-за испарения оставшейся в ядре влаги и увеличения объема протекающей среды. Это зона подсушивания потока и теплоотдачи к влажному пару (участок ЕЕ). После испарения всей влаги (ж = 1, сухой насыщенный пар) температура пара и стенки начинает расти вдоль трубы в соответствии с закономерностями теплоотдачи к перегретому пару (газу). [c.162]

Второй участок кривой на рис. 13.12 соответствует повышенному содержанию пара в двухфазном потоке (дисперсно-кольцевой режим течения). В этом случае кризис теплоотдачи также связан с переходом от пузырькового режима кипения. к пленочному, однако по сравнению с первым участком этот кризис наступает при меньших тепловых нагрузках. [c.358]

Дисперсно-кольцевой режим течения постепенно переходит в дисперсный. При интенсивном кипении в жидкой пленке наблюдается вынос влаги с ее поверхности в ядро потока, который возникает вследствие разрыва поверхности отрывающимися пузырьками. Одновременно происходит осаждение капель из ядра потока на поверхности пленки. По мере роста паросодержания наступает момент, когда испарение и унос влаги из пленки не компенсируется выпадением капель из ядра потока, пленка высыхает. Высыхание пленки приводит к резкому снижению а на графике (рис. 13.12) этот момент отмечается точкой излома кривой = /(х р) (рис. 13.12, точка 1). Значение х р, которое соответствует области резкого снижения р, называется граничным паросодержанием, а кризис теплоотдачи вследствие высыхания жидкой пленки называется кризисом второго рода. Процесс высыхания пленки является неустойчивым, так как на нее продолжают выпадать капли из ядра потока. Полное высыхание пленки при этом происходит при значении паросодержания, несколько большем х, . Точка 2 на рис. 13.12 называется точкой начала кризиса орошения. [c.358]

Исследование гидродинамики двухфазных дисперсно-кольцевых потоков проводится в рамках трехскоростной и однотемпературной равновесной стационарной модели. Предполагается, что каждая составляющая смеси имеет свои скорость и температуру. Учитывались фазовые превращения, неравномерность массовых скоростей в ядре и пленке, срыв капель с поверхности пленки и осаждение на нее. Для описания ядра потока использовались представления, разработанные в [1, 2]. Полученные уравнения применялись для определения потери давления, распределения жидкости между пленкой и ядром потока, истинного объемного наросодер-жания, скольжения между фазами и длины участка стабилизации, кризиса теплообмена второго рода, т. е. ухудшения теплоотдачи, приводящего к резкому повышению температуры поверхности нагрева и связанного с высыханием пристенной жидкой пленки [3, 4]. [c.58]

Наиболее обстоятельное исследование кипения в трубах с внутренним оребрением было проведено Ф. Н. Дьячковым [39, 40]. Объектом исследования были две трубы (поз. 3 и 4 в табл. У1-6). Изучалось кипение Я22 в обычных для холодильных испарителей режимах работы /(, = — 15 + 5 °С = 1 - 15 кВт/м шр = = 70 - -200 кг/(м -с) д = 0,1 -ь0,9. Кроме теплоотдачи и гидравлического сопротивления было изучено внутреннее тепловое сопротивление ребристой поверхности коэффициент эффективности ребра и сопротивление контакта между ребрами и трубкой. Было установлено, что при 4- - 6 кВт/м для пятиканальной трубы и д < 8-г-10 кВт/м для десятиканальной имеет место неразвитое кипение (влияние плотности теплового потока отсутствует). Были получены зависимости для локальных коэффициентов теплоотдачи при волновом (с перемычками), кольцевом и дисперсно-кольцевом режимах потока, а так же при дисперсном режиме. [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология