Кризис теплоотдачи

Одной из наиболее надежных формул, описывающих явление кризиса теплоотдачи, является формула Кутателадзе [90]. Она получена на основе анализа размерностей и имеет следующий вид [c.233]

Как было указано ранее, кризис теплоотдачи первого рода при кипении соответствует условиям, имеющим место при постепенном увеличении плотности теплового потока. Однако после развития кризиса пленочный режим кипения сохраняется и при снижении плотности теплового потока вплоть до значения [c.235]

Это явление называют кризисом теплоотдачи,— Прим. пер. [c.187]

Граница кризиса теплоотдачи [c.90]

КРИЗИС ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ КИПЕНИИ [c.96]

Рис. 5.11. Зависимость весового паросодержания при кризисе теплоотдачи от давления для течения воды в канале, образованном расположенными по углам равностороннего треугольника обогревательными трубами диаметром 12,7 мм при расстоянии между ними 20,3 мм [10] (/) и в канале круглого сечения диаметром 10,16 мм и длиной 965 мм (2).

Рекомендации по расчету кризиса теплоотдачи при кипении воды в равномерно обогреваемых круглых трубах. Научный совет АН СССР по комплексной проблеме Теплофизика , секция тепломассообмена.— М. Изд-во АН СССР, 1975.—23 с. [c.220]

Кризис теплоотдачи в канале, обогреваемом периодически изменяющимся током, в значительной степени зависит от частоты изменения нагрузки и массовой скорости (рис. 3.32). Для сравнения ниже приведены экспериментальные значения и при стационарном обогреве постоянным током [c.243]

Кризис теплоотдачи при кипении (пережог). При пленочном режиме кипения иногда температура поверхности нагрева может подняться до чрезмерно высокого значения. Если тепловой поток по существу не зависит от температуры (как это имеет место у поверхностей, которым тепло передается в результате теплового излучения в топке или в результате ядерного деления в топливных элементах ядерного реактора), температура поверхности при неблагоприятных условиях циркуляции жидкости может подняться выше точки плавления, когда тепловой поток слишком велик. Тепловой поток, характеризуемый максимумом на кривой рис. 5.1, называют критическим тепловым потоком. [c.86]

Несмотря на большое научное значение исследований механизма кипения, полученные результаты не удается использовать в полной мере для объяснения условий возникновения кризиса теплоотдачи при кипении. [c.13]

Отмечается также, что при постоянной массовой скорости среды по мере увеличения удельного теплового потока паросодержание, при котором наступает кризис теплоотдачи, уменьшается влияние же рш сказывается сравнительно слабо. [c.82]

Этому случаю на рис. 4-12 отвечает левая верхняя группа темных точек. Она соответствует кризису теплоотдачи, возникающему при Второй случай паросодержание Хг на входе в трубу больше х . [c.84]

На рис. 5-17 приведены экспериментальные данные по кризисам теплообмена английских авторов Л. 109] для давления около 70 кгс см и рш=2 040 кг (м сек). Вертикальный участок графика несомненно характеризуют кризис теплообмена второго рода. Для него понятие критический тепловой поток лишено смысла. Однако авторы исходят из предположения, что величина удельного теплового потока определяет момент наступления кризиса теплоотдачи и, естественно, делают неверные заключения о характере влияния относительной длины канала на кр- [c.122]

Одной из распространенных простых формул, описывающих кризис теплоотдачи, является полуэмпирическая зависимость [c.95]

Однако следует иметь в виду, что так же, как и в случае большого объема, при кипении в трубах наблюдаются кризисы теплоотдачи, приводящие к резкому снижению а. Интенсивность теплоотдачи и возникновение кризисов кипения связаны со структурой двухфазного потока и его скоростью. Двухфазные потоки характеризуются параметрами, определения которых приводятся ниже. [c.348]

Кризисы теплоотдачи при кипении в трубах [c.356]

Особенности кризисов теплоотдачи в трубах. В тех случаях кипения, когда жидкость омывает внутреннюю поверхность трубы, интенсивность теплоотдачи высокая и температура стенки незначительно отличается от температуры насыщения. При определенных условиях контакт жидкости со стенкой может прекратиться и стенка будет омываться паром. Так как теплопроводность пара много меньше теплопроводности жидкости, то интенсивность отвода теплоты от стенки при этом резко снизится, что при сохранении тепловой нагрузки приведет к увеличению ее температуры. Рост температуры стенки может быть настолько высоким, что произойдет разрушение (пережог) ее материала. Описанное явление, наблюдающееся при кипении в трубах, принято называть кризисом теплоотдачи (или кризисом теплообмена). [c.356]

Знание условий, при которых наступает кризис теплоотдачи, необходимо для обеспечения надежной эксплуатации парогенерирующих труб и каналов в тепловой и ядерной энергетике. Если превысить допустимую тепловую нагрузку, то ядерный реактор либо придет в аварийное состояние, либо (в благоприятном случае) резко уменьшится срок службы его тепловыделяющих элементов. Аварийное состояние из-за кризисов теплоотдачи может наступить и при кипении воды в трубах, расположенных в топке парового котла, особенно при большом выделении теплоты, которое имеет место, например, при сжигании мазута. [c.356]

В случае кипения в большом объеме момент наступления кризиса теплоотдачи при увеличении тепловой нагрузки выяснить просто. Для этого достаточно вычислить значение д р], которое для данной жидкости зависит только от давления. При этом кризис теплоотдачи однозначно связан с изменением механизма парообразования вблизи поверхности нагрева (кризисом кипения), т.е. переходом от пузырькового режима к пленочному. Изменение механизма парообразования является причиной кризиса теплоотдачи и при кипении в трубах, однако здесь (помимо давления) его наступление зависит еще от таких факторов, как структура и паросодержание потока в данном сечении трубы, массовая скорость, диаметр трубы и др. Поэтому универсальную формулу для расчета кризиса теплоотдачи в трубах получить затруднительно, и условия его наступления наиболее надежно можно выяснить с помощью экспериментально полученных данных, которые обычно сводятся в таблицы. [c.356]

Основные механизмы кризиса теплоотдачи. Значения параметров, при которых наблюдается кризис теплоотдачи при кипении жидкости в трубе, можно зафиксировать в следующем опыте. [c.357]

Рис. 13.12. Влияние паросодержания на кризисы теплоотдачи при кипении в трубе

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]

При постоянном подводе теплоты температура стенки в сухой области значительно выше, чем в области ниже точки высыхания. Прн дальнейшем повышении теплового потока точка высыхания распространяется (перемещается) вниз по потоку (линия 11). В большинстве экспериментов но изучению кризиса теплоотдачи опыт прерывался, как только появлялось первое отклонение температуры на конце канала. Если тепловой ноток достаточно высок, повышение температуры при кризисе теплоотдачи может привести к расплавлению стенок канала, воз.можное местоположение этой кривой показано линией VI/ на рис. 10. Ситуация, показанная в позициях Я—С/, физически невозможна вследствие расплавления стенок трубы, и, чтобы измерить критический тепловой поток при таких тепловых нагрузках и условиях на входе, необходимо использовать более короткие трубы. Отметим, что линия 22 пересекает линии постоянного термодинамического паросо-держания, и режим течения, в котором происходит кризис теплоотдачи, изменяется от кольцевого до области кипения с недогревом. В этой области механизм кризиса кипения [c.187]

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]

Гидравлическое сопротивление и кризис теплоотдачи при кипении гелия в трубках/В. И. Деев, В. И. Петровичев, [c.257]

При некотором значении АТ = ДГкр пузырьки у поверхности перестают отрываться индивидуально и сливаются в сплошную паровую пленку, блокирующую горячую стенку от жидкости. Интенсивность теплоотвода падает настолько резко, что переход от пузырькового режима кипения к пленочному называют кризисом кипения. Значение коэффициента теплоотдачи уменьшается в 20-40 раз, что может привести к нежелательному перегреву теплообменной поверхности. Одной из распространенных простых формул, описывающих кризис теплоотдачи, является полуэмпирическая зависимость [c.190]

С увеличением давления Хух уменьшается, а при р = 220 кгс1см кризис теплоотдачи возникает при отрицательных значениях Хух. [c.82]

Возможность возникновения кризиса теплообмена второго рода приходится особенно тщательно учитывать при проектировании реакторов кипящего типа и в первую очередь водно-графитовых, которые работают при значительных паросодержаниях в активной зоне. Допустим, к примеру, что речь идет о реакторе канального типа, предназначенного для работы с давлением 150 кгс/сл , массовой скоростью 2 ООО кг сек) и паросодержанием на выходе из активной зоны лг2=0,30. Если обратиться к рис. 4-10, то можно отметить, что именно при этом паросодержании возникает кризис теплообмена второго рода и, следовательно, реактор не может быть работоспособным. Это обстоятельство, однако, может быть и не выявлено при экспериментальном исследовании кризиса теплоотдачи, если его авторы не учтут характерных особенностей кризиса теплообмена второго рода. Действительно, определяя, например, условия кризиса теплообмена в трубе диаметром 10 и обогреваемой длиной 2 500 мм, мы получим при подаче на вход в трубу воды с температурой 1=297°С удельный тепловой поток (по условию теплового баланса) 1-10 ккал (м -ч). Если игнорировать специфические особенности кризиса теплообмена второго рода и исходить из предположения, что полученная величина есть то проектировщикам теплообменника могут быть выданы рекомендации принимать рабочие тепловые нагрузки, скажем, 0,6-10 ккалЦм -ч), взяв коэффициент запаса равным примерно 1,7. Предположим теперь, что действительная обогреваемая длина теплообменника составляет 6 000 мм. В таком случае при том же значении 1 = 297°С удельный тепловой поток, достаточный для достижения условий кризиса на выходе из теплообменника при паросодержании л 2=х°гр=0,3, составит всего лишь 0,42-10 ккал м -ч). Следовательно, при выбранном значении = 0,6-10 ккал (м -ч) теплообменник будет работать в закризис-ном режиме, что нельзя признать допустимым, так как скачок температуры стенки в этом случае составит 130° С (см. табл. 4-4). [c.92]

Влияние массовой скорости на критические тепловые потоки несколько своеобразно. Если охлаждающей средой служит недогретая вода, то возрастание pw при всех давлениях способствует затягиванию кризиса теплоотдачи, т. е. способствует возникновению его при более высоких значениях кр- Однако при течении в трубе пароводяной смеси эффект от увеличения рш в ккал//м ч> различной области дав-лений оказывается неодинаковым начиная с р = 120-е-130 кгс/см с ростом pw значения <7кр не увеличиваются, а наоборот уменьшаются. [c.97]

В то же время для случая 6 = 0,4 мм Ад= = 815-10 ккалЦм Ч) и это может привести к преждевременному возникновению кризиса теплоотдачи. [c.103]

Возьмем тонкостенную длинную трубу небольщого диаметра. Расположим ее вертикально и снизу вверх будем пропускать через нее воду. Зафиксируем давление воды р и массовую скорость ри. Нагревая трубу электрическим током q = onst), будем следить за изменением температуры по длине трубы (см. рис. 13.10). Зафиксируем координату z = z p, при которой наблюдается резкое повышение (кризис теплоотдачи). Нетрудно вычислить относительную энтальпию в сечении, где наступает кризис. Считая, что опытное значение q = q , и обозначая энтальпию воды на входе в трубу через и энтальпию пароводяной смеси в критическом сечении через получаем [c.357]

При высоких тепловых нагрузках кризис теплоотдачи наступает и тогда, когда вода еще не догрета до температуры насыщения, а образование пара происходит только в поверхностном слое жидкости. При этом х р < 0. [c.357]

Опытным путем можно получить зависимость = /(х р), которая схематично показана на рис. 13.12. Она наблюдается при кипении воды в диапазонах 3 < р < 16 МПа и 500 < ри < 2500 кг/(м с). Кривую, приведенную на рис. 13.12, можно разбить на три участка. Первый соответствует области кипения недогретой жидкости и малых паросодержаний насыщенной жидкости (пузырьковому режиму течения). Кризис теплоотдачи в этом случае объясняется тем, что при большой плотности теплового потока вследствие интенсивного парообразования в пристенном слое объемное содержание пара становится настолько большим, что приток жидкости к стенке становится затруднительным. На стенке начинают появляться сухие пятна, а в определенный момент рост числа этих пятен становится неуправляемым, мгновенно появляется пленка пара, что и приводит к кризису теплоотдачи. Отметим, что механизм образования кризиса здесь аналогичен тому, который имеет место при [c.357]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология