Критическая плотность теплового потока

Рис. 7.7. Диаграмма для определения критической плотности теплового потока при кипении на пучках труб

Таблица 13.1. Критические плотности теплового потока МВт/м , при воды в трубе диаметром (/ц = 8 мм

Рис. 3.22. Зависимость критической плотности теплового потока от толщины медного образца O (условия проведения опытов— см. рис. 3,21) [7].

Рис. 3.23. Зависимость критической плотности теплового потока (/ р от приведенного давления р/р,ф и толщины образца б (диск из нержавеющей стали =16 мм, средняя щероховатость 5—10 м-км, ориентация горизонтальная) [23], о —6 = 6,2 0 — 3,9 Д —1,5 — 0,8 мм.

Методика определения критической плотности теплового потока, рекомендуемая в работе [188], будет рассмотрена ниже. Сейчас же [c.231]

Значения критических плотностей тепловых потоков при кипении углеводородных жидкостей на пучках горизонтальных труб, вычисленные по рассмотренной выше методике, достигают 75 кВт/м2 и превышают рекомендованную в [181] величину максимально допустимой плотности макс = [c.235]

Рис. 3.30. Зависимость критической плотности теплового потока от паросодержания и массового расхода гелия, полученная на вертикальной трубе из нержавеющей стали внутренним диаметром 1,63 мм и общей длиной около 750 мм [5].

На рнс. 7.7 приведена диаграмма, позволяющая определить величину критической плотности теплового потока в зависимости от комплекса, составленного из теплофизических свойств среды [c.235]

Как и указывалось выше, значение < кр2 существенно ниже значения первой критической плотности теплового потока. [c.237]

Теоретических соотнощении, дающих возможность производить расчет теплоотдачи и кризиса пузырькового кипения гелия с учетом материала теплоотдающей стенки и ее толщины, в настоящее время не существует, Известные расчетные зависимости, в частности (2.129) и (2,138), не учитывают этих важных для кипения криогенных жидкостей факторов и могут быть использованы лишь для получения приближенной оценки среднего уровня теплоотдачи и критической плотности теплового потока при заданном давлении. [c.239]

Кризис первого рода. В настоящий момент надежных обобщающих соотношений для расчета критической плотности теплового потока кр при кипении в трубах не существует ощущается также некоторая ограниченность опытных данных [c.185]

Значения критической плотности теплового потока 9кр при кипении воды в условиях вынужденного течения в круглой трубе диаметром =8 мм и длиной 1 160 мм, обогреваемой равномерно по периметру и длине, представлены в табл. [c.185]

Для учета влияния ориентации плоской поверхности больших размеров на критическую плотность теплового потока (/кр в соотношение Кутателадзе (2.130) можно ввести поправочный множитель, являющийся функцией угла ф между вертикалью и перпендикуляром к плоскости поверхности [c.239]

Рис. 3.25. Зависимость первой критической плотности теплового потока от диаметра манганиновой проволоки при кипении гелия (р = 0,1 МПа) [49]. -rj-2,2 К O-rj-4,2 К.

Изменение ускорения свободного падения д практически не оказывает влияния на коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении гелия в большом объеме. Критическая плотность теплового потока изменяется в зависимости от так, как предсказывает уравнение (2.138), т. е. [c.240]

Рис. 3.29. Зависимость критической плотности теплового потока р от массового паросодержания и расхода гелия, полученная на вертикальной трубе из нержавеющей стали внутренним диаметром 0,6 мм (толщина стенки 0,1 мм, длина 180 мм) [24, 25].

В зоне пленочного кипения между теплоотдающей поверхностью и Не-П возникает паровая пленка. Плотность теплового потока 7, при которой происходит переход от одной зоны к другой, получила название максимальной или критической плотности теплового потока (ДГ — температурный напор, соответствующий q ). [c.247]

Знание критической плотности теплового потока С1 при теплоотдаче к Не-П обязательно при проектировании и эксплуатации сверхпроводящих устройств. Превышение значения д на сверхпроводнике приводит к резкому увеличению температуры тепловыделяющего элемента, его переходу в нормальное состояние и в случае отсутствия контроля за температурой поверхности (при большой плотности тока) — к расплавлению (пережогу) и выходу пз строя сверхпроводящей жилы. Значение у может ко- [c.248]

Для упрощения примем, что переход от режима развитого пузырькового кипения жидкости к режиму испарения жидкости с поверхности контакта фаз произойдет при некоторой критической плотности теплового потока или критической разности температур контактирующих фаз. Для определения критической разности температур, соответствующей переходу от режима испарения к режиму пузырькового кипения жидкости, на основе аналогии тепло- и массопередачи, а также кинетического уравнения для режима пузырькового кипения получается следующее выражение [c.112]

Величина гу во всех рассуждениях рассматривалась как величина. известная. Это согласуется с принятой постановкой задачи, по которой плотность теплового потока 0 считается заданной по условию. При всей типичности такой постановки ее нельзя считать единственной заслуживающей внимания. Так, например, очень интересный и в теоретическом и в прикладном отношении вопрос об условиях наступления кризиса кипения по самому существу своему приводит к задаче диаметрально противоположного содержания. В конечном счете проблема кризиса при кипении заключается в определении критической плотности теплового потока, т. е. той плотности, при которой в заданных условиях (род жидкости, давление, скорость вынужденного движения и т. п.) происходит переход от одного режима кипения к другому от пузырькового к пленочному верхняя, или первая критическая плотность) или от пленочного к пузырьковому нижняя, или вторая критическая плотность). В этих условиях плотность <7 является величиной искомой. Комплекс Ке теряет значение критерия подобия и становится безразмерной формой искомой переменной. Заметим попутно, что существование двух заметно различающихся между собой критических плотностей свидетельствуют о большой устойчивости раз образовавшейся пленки. [c.315]

Кипение хладоагентов может быть пузырьковым и пленочным . Переход от первого режима кипения во второму характеризуется критической плотностью теплового потока. Испарители холодильных маш-ин обычно работают при удельных тепловых потоках меньше критических, поэтому в них происходит пузырьковое кипение. [c.115]

Первая критическая плотность теплового потока. Для расчета на основе гидродинамической модели кризиса кипения на горизонтальной и обращенной вверх поверхности нагрева С.С. Кутателадзе (1950 г.) получил формулу [c.346]

Рост плотности теплового потока в испарителе ограничивается кинетическим пределом (реактивная сила образующего пара может осушить фитиль) и кинетическими условиями (в фитиле достигается критическая плотность теплового потока - кризис теплообмена при кипении), что характерно для высоких давлений пара. [c.435]

Особые условия создаются при значительных плотностях тепловых потоков, наблюдаемых в сильноточных дугах, при конденсированном искровом разряде или при воздействии на вещество луча квантового генератора. В этом случае при некоторых критических плотностях тепловых потоков 9кр скорость поступления атомов вещества из поверхностного слоя электрода в приэлектродную область может оказаться больше скорости оттока их из этой области. Согласно [1], скорость ис- [c.106]

Точка С на кривой кипения называется первой критической точкой. Ей соответствует первая критическая плотность теплового потока Начиная с этой точки при повышении АТ кипение уже имеет качественно другой характер. Поверхность нагрева в этом случае отделена от жидкости нестабильной паровой пленкой, эта пленка периодически разрушается, позволяя жидкости контактировать с поверхностью. Жидкость, оказавшаяся на стенке, очень быстро вскипает, а образовавшийся пар сливается с тем паром, который уже имеется в пристенной зоне. С увеличением АТ все большее количество жидкости около стенки превращается в пар, и при АТ = АГ р2 доступ жидкости к поверхности вообще прекращается. [c.341]

Подчеркнем, что при кипении в большом объеме имеют место две критические плотности теплового потока д р, и и соответственно два критических температурных напора АГ р, и АГ рг- Величина (у р, представляет собой максимальную плотность теплового потока, который можно отвести от поверхности при пузырьковом режиме кипения. В случае обогрева при граничном условии второго рода (на поверхности задано д) р, называется также первой критической тепловой нагрузкой. Величина р2 является минимальной плотностью теплового потока, который можно отвести от поверхности при пленочном режиме кипения. Она называется также второй критической тепловой нагрузкой. [c.343]

Вторая критическая плотность теплового потока. Если при пленочном режиме кипения уменьшать температуру поверхности, то, как показывают наблюдения, при температуре поверхности, несколько меньшей, чем температура предельного перегрева жидкости, паровая пленка становится нестабильной и жидкость -начинает периодически смачивать поверхность. Плотность теплового потока при этом [c.348]

В целом поведение жидкости при кавитации аналогично ее кипению. При малых амплитудах наблюдается кавитация в объеме, аналогичная пузырьковому кипению порогу кавитации соответствует начало кипения. При больших амплитудах колебаний вблизи излучающей поверхности ее поведение напоминает пленочное кипение в условиях свободной конвекции. Порядки величин критической плотности теплового потока (кризиса режима кипения) и акустического "второго порога кавитации в воде близки ( 10 Вт/м ). Отсюда следует,- что к объяснению критических явлений при кавитации возможно следует подойти с позиций термодинамик и и гидродинамическЪй теории устойчивости. Существующие же объяснения пока противоречивы и исходят из других посылок [26]. [c.62]

Значения критических плотностей теплового потока р (кризисы первого рода) в зависимости от относительной энтальпии х при некоторых значениях р м pv для трубы диаметром = 8 мм приведены в табл. 13.1. [c.358]

Используя данные о коэффициентах теплоотдачи при пленочном кипении, можно оценить величину критической плотности теплового потока 1ф2 в неравенстве (7.53). Для этой оценки можно использовать понятие предельного перегрева жидкости по отношению к температуре насыш,ения Т-в, при котором жидкость становится нестабильной. Понятие о предельном перегреве жидкости введено в работах [128, 129]. Экспериментально установлено существование предельных перегревов различных жидкостей. При атмосферном давлении значения предельных перегревов для некоторых из них приведены в табл. 7.5. Величина Гдр является функцией давления насыщения. В первом приближении можно принять, что эта зависимость линейная, и для определения температуры предельного перегрева достаточно знать ее значения в двух точках при Рн = 0,1 МПа и в критической точке, в которой для любого вещества АГпр = О и, следовательно, 7 пр=7 кр. Тогда все промежуточные значения предельной температуры удобно отыскать и.з графика, аналогичного приведенному па рис. 7.8. [c.236]

Рис. 3.26. Зависимость критической плотности теплового потока укрз от приведенного давления р/ркр при кипении гелия на диске из нержавеющей стали (условия проведения опытов — см. рис. 3.23) [23].

Рис. 4.23. Зависимость первой критической плотности теплового потока, приведенной к параметрам термодинамического подобия, от приведенного давления

Максимальную тепловую нагрузку при пузырьковом кипении называют первой критической плотностью теплового потока и обозначают <7 рь а соответствующий температурный напор — критическим температурным напором Д/кр1 (точка а на рис. 1.36). Для воды в точке а <71 1 = 900 кВт/м , акр=30 кВт/(м2-К). [c.86]

Пример 7.1. Вычислить значение критических плотностей тепловых потоков 9кр1 и <7кр2 для кипения пентана на горизонтальной трубе диаметром 25 мм при давлении Р = 0,157 МПа, Гн = 323 К. [c.237]

Формула (2.138) предсказывает зависимость критической плотности теплового потока 9кр1 от давления р. В области р< <0,33ркр увеличение давления приводит к росту д р1, при р 0,33ркр величина 1 1ф1 достигает своего максимального значения, а затем уменьшается, обращаясь в нуль при давлении в критической точке р р. Такой характер зависимости крг (р) в целом хорошо подтверждается опытными данными (рис. 2.26). Вместе с тем при очень низких давлениях (р/ркр<0,004) формула (2.138) дает заниженные значения кр [63]. [c.183]

Если температура жидкости в объеме Тш меньше температуры насыщения Т на д, то первая критическая плотность теплового потока 9кр1 рассчитывается по соотношению [31] [c.183]

Теплофизические свойства материала теплоотдающей стенки незначительно влияют на критическую плотность теплового потока, но очень сильно на температурный напор, соответствующий кризису теплоотдачи пузырькового кипения. Ниже приведены значения 17. 1 и АГкр при кипении гелия на поверхности из различных металлов при р = = 0,1 МПа [21]. [c.238]

При кипении на изотермической поверхности максимальная плотность теплового потока ограничена первым кризисом Превышение критической плотности теплового потока приводит к смене режима кипения, сопровождается резким ростом температуры стенки, часто ее пережогом. Резкая смена режимов кипения и пережог стенки могут наблюдаться и при кипении на неизотермической поверхности. В связи со сказанным постановка задачи об исследовании устойчивости процесса кипения является вполне оправданной. Однако прежде чем привлекать к ее решению математический аппарат, необходимо дать четкую физическую постановку задачи. Здесь возможны различные подходы. Один из них (разработанный в трудах С. С. Кутателадзе, В. М. Боришанского и Н. Зубера) основывается на гидродинамической природе кризиса кипения, когда неустойчивость проявляется в скачкообразной смене пузырьковой или пленочной структуры двухфазного пограничного слоя. Авторы проанализировали механизм смены режимов кипения и построили гидродинамическую теорию, позволяюш ую определить максимальную плотность теплового потока на поверхности нагрева при пузырьковом кипении и минимальную — при пленочном. Второй подход основан па том, что режим кипения определяется температурой поверхности нагрева. Этот подход был использован рядом авторов (Эдьютори, Нишикава, Стефан, Ван Оверкерк и др.) при анализе устойчивости простейшего случая — теплообмена при кипении на изотермической поверхности. Б случае неизо-термической поверхности на ней одновременно может сущест- [c.30]

Многие исследователи [Л. 16, 46, 47, 68, 69] отмечали, что обратный переход пленочного кипения в ядерное происходит при меньщем значении д. В соответствии с этим появились наименования первая к р и ти ч е-ская плотность теплового потока и вторая критическая плотность теплового потока. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология