Конвекция в сверхкритическом давлении

В более поздней работе [21] был проведен численный анализ течения около вертикальной изотермической поверхности в жидкости лри сверхкритических давлениях. С помощью преобразований подобия типа (8.2.7) — (8.2.10) были получены определяющие уравнения, аналогичные уравнениям, (8.2.И)-— (8.2.13), Полученное решение удовлетворительно согласовалось с расчетными результатами работ [6, 15]. Однако попытки применить метод определяющей температуры, чтобы скоррелировать результаты измерения теплового потока с помощью соотношения для жидкости с постоянными свойствами, не привели к успеху. Позднее были опубликованы результаты подробных р ас-четов ламинарной естественной конвекции около вертикальной изотермической поверхности в углекислом газе, хладагенте-114 и воде [8]. Все жидкости находились в сверхкритических условиях. В работе [8] предложены корреляционные соотношения для теплообмена в этих жидкостях вблизи их критических точек. [c.484]

Знание закономерностей теплообмена в около- и сверхкритической области параметров состояния вещества имеет особое значение для теплоэнергетики в связи с применением воды при сверхкритическом давлении в качестве рабочего тела на тепловых электрических станциях. Известно также, что на АЭС эффективно использовать воду при сверхкритических параметрах в первом контуре реакторов с естественной циркуляцией. Напомним, что для воды = 22,12 МПа, = 547,3 К, а в критической точке энтальпия /г р = 2150 кДж/кг. Специфика гидродинамики и теплообмена в около- и сверхкритической области параметров состояния вещества состоит в том, что здесь своеобразно и немонотонно изменяются физические свойства теплоносителей в зависимости от температуры и давления (рис. 10.9). Теплоемкость с , число Прандтля Рг имеют максимум при псевдокритической температуре Т . Как указывалось выше (см. 10.5), при Т = Г р коэффициент объемного расщирения р также имеет максимальное значение. Изменение свойств теплоносителя по радиусу и длине обогреваемой (или охлаждаемой) трубы приводит к тому, что внутри потока из-за разности плотностей в различных точках среды развивается свободная конвекция (см. 10.5), изменяется характер турбулентных переносов теплоты и количества движения, деформируется профиль скорости, что в конечном счете сказывается на интенсивности теплоотдачи. Кроме того, в той части потока, где температура близка к Т , вследствие резкого изменения плотности среды происходит ускорение теплоносителя (это ускорение называется термическим) при его нагревании и замедление при его охлаждении. Таким образом, термогравитационная конвекция и термическое ускорение — два фактора, которые могут оказывать существенное влияние на гидродинамику и теплообмен в случае применения теплоносителей при [c.278]