В. П. Исаченко, В.А. Осипова, А. С. Сукомел - Теплопередача (1013600), страница 62
Текст из файла (страница 62)
На рис. 12-15 показана зависимость средних коэффициентов тепло- отдачи от скорости пара. Водяной пир атмосферного давления конденсироаался на аертикальнпй пластине, протекая вдоль нее сверху вниз. На графике П =2р ют 1р (дтп)иь, и — -средняя скорость пара на расчетном учзстке; пс — коэффициент теплоотдачи, рассчитанный пп формуле (12-41).
22 ш' и д 7 д и 2 7ДЗШ» Д Л С Д З гадис 2 Л СС Рис. 12-И. Кгаффицнент тнпюп дачи при панельной конденсации водяного «ар» в заанспнсстн пг тенперюурн иасьпценгю и теппературного напора. Поа положи ельней аависинссти и ог жг п. 2,61 1оч "дьаь', при отрицатыыюй — а 27з 1о'г ым З Р Д Д 7 ВЛЛ7 Рнс 12-!3. Заапсниосп теплвпдачн пр» «анель сй иснаеюацип от скорости пара.
осо о«л ш кс а г це,-а.гс-' — сз гс; о-л и л а 1гг и — щ .и — щ .и — мс;тг — аес 291 Опытные данные, представленные на рис. 12 15, нол зевы прп Ве = =-8 КГ-г е3,3 1О '. Ови могут быть описаны уравнением — б 9 !О-*Ее-згна гз здесь определяющей является температура насыщения. Из формулы (1243) следует, что а" шэд нам дгкгд Согласиоопытам, данные которых представлены па рис. 12-15, а/а,,я!.
Максимапьное увеличение теплоотдачи состаалило в/а,=.35 (а=.425.10' Вт/(м'.К)) и имело место при 5(=!К и ю —.-=5,5 м/с. Интенсифицирующее воздействие скорости пара проивлаетси и прн Ке,)3,3.10 з. Однако при значительных температурных напорах средний коэффициент теплоотдачи при конденсации движутцегосч пар» мало отличаетсв от сь Опыты показывают, что при капечьной конденсации стекание конденсата с верхней трубки на трубку, лежащую под ней, приводит ~ незначительному уменьшению коэффициента теплоотдачи. В интервале значений ~,ыг /6 от 2 до 12 теплоотдача понижастсп примерно па 10 — ! 5с/э.
Интенсивность теплоотдачи при капельной конденсации очень сильно зависит ог примеси неконденсируюшихси газов (см. гй 14-5). тг в. Отдельные зАдачи тепнООимеи* пзи нОидеисАции ПАРА Конденсация перегретого пара будет иметь место, если температура поверхности стенки меньше температуры насыщения. Если же Г„.>1, то конденсация отсутствует и происходит теплообмец оангн фазнай жидкости (пара). При «онденсациз персгретосо пера температура его у стенки постепенно Снижается и конденсируется по существу насыщенный пар. г ечла.
та перегрева отдается при этом поверхности конденсата обычным конвектинным путем. Таким образов, копдепсируись, перегретый пар передает конденсату теплоту фазоного перехода и теплоту пере~рева. Кроче того, пар, не сканденсировавшнйсв в теплообиеннике, отдает часть своей теплоты перегрева путем обычного конвективпого теплообменз; прп этом температура пзра снижаетгя. В случае полной конденсации перегретого пара каждый его килограмм отдает теплоту; г а=с+се„б1,р, где Ы Р вЂ”вЂ” ! и — 1; 1„,г — темпеРатУРа пеРегРетого паРе. Теплообмен при конденсации перегретого пара исследован еше вс в полной мерв. Однако некоторые опытные данные по плсношой и капельной конденсацип неподвижного пара поаволиют считать, что при полной кондецсацив с достаточнон дла практики точностью коэффициент теплоатдачи может быть рвсгчгп аи по формулам дла супюго насыщенного пара.
При этом вместо г в формулы подставляется г„.г. Конденсация влажного пара. Если пар авлястса влажным, то чисть влаги будет выпадать вместе с канденсирующимси паром. Полагают, что наибольшее количество влаги, могущее выпасы иа по. 292 отдачу ззиэизрио теиумеа пленки «ои Хеэсата. Г р гож!з зз ТЕПЛООБМЕН ПРИ КИПЕНИИ ОДНОКОМПОНЕНТНЬФ Н(ИДКОСТЕЙ тэ-т. мекэннзм пРОцессэ теплООименэ ПРИ ПУЗЫРЬКОВОМ КИПЕНИИ ЖИДКОСТИ А.
Режимы хшюпвя Кипением называется процесс ннтенснвнога цараобразования, происходящего во вйем объаче жидкости, находящейся прн температуре насыщении или несколько перегретой относительна температуры насыщения, с абразованвем паровых пузырей. Процессы кипения икгеюг 296 верхности пленки конденсата, раино влагосодержанию сконденсировав; шегсся пара. Приблщкенные оценки покавывакгг, что при влажности в пределах да !Π— 20гй (по массе) ее влиянием на коэффициент тепло- отдачи можно пренебречь. Вопрос о влиянии влажности исследован еще недостаточно.
Конденсация паров жидких металлов. Прн коиденса. ции паров жидких металлов может иметь места как пленочная, так и капельная форма ковденсации. Термическое сопротивление жидкого металла очень мала, поэтому при канпенсации паров метал.чав взияние на теплгюбмен могут оказать термическое сапратиилепие фазового перехода н контантное термиче- Рг скос сопротивление.
обусловленное Р =грп загрязнением стенки. При этом тип сг "Р конденсации (пленочный или ка- га ю пельный) оказывает ~ораздо мень- Кз шее влияние па интенсивность теп- оаг лоотдачи. д!- Капельная конденсация наблгодается прн конденсации паров рту- !! ти. Пары щелачвьж металлов (натрий, калий), во-ввпнмому, дают в основном пленочную копвенсациик гп дг У жидких металлов Рг~!, не- учет инерционных сил и канвектив- "Г цог ного переноса ~сипоты может при- з,г гв дт вести к вначитеиьным ошибкам. На 'йг г го юв юор рис.
!2-16 представлевы результаты теоретического расчета (Л. 93) пле- Рвс. !В-гв. Веприне зиерииоизьп сзз и ночной конпенезции При ламинзр. о гзтэ зого перекоса тгэзз иа тепловом те»енин плевки. Здесь фв =а,/аи, и ф,=о.,/аиг! а, и а,— каэффициенты теплаотдачн прв конденсации нэ вертикальной станке и гаризонталыюй трубе с учетом инерционных сил и канвективаого переноса теплоты; пи э и аиг — по формуле Нуссельта для вертикальной стенки и горизонтальной трубы. Согласно рис.
12-16 при Рг=0,01 теплоотдаче может понизиться примерно на 60(( !ю сравнению с данными формулы Нуссельта. По данныи (Л. 170) коэффициент конденсапни для рида жидкоче- талличгскпх теплоносителей примерно равен единице. большоепрактнческоепрнмененне в теплоэнергетике, химической технологии, атомной энергетике и ряде других областей современной техники. йКипение возможно во всем температурном ивтервзле между тройной и критическими точкамв для данного вещества. В процессе фазового превращения поглощаетсн теплота парообразоаання.
Процесс кипения обычно связан с подводом теплоты к кипящей жидкости. Различают кипение жидкости на твердой поверхности теплообмена, к которой извне подводится теплота, в ннпенне в объеме жидкости. При кипении на твердой поверхности образонанне паровой фазы наблюдается з отдельных местах этой поверхности. При объемном кипении паровая фаза возникаег сенопроизволыю (спонтанно) непосредственно в объеме жидкости в ниде отдечьных пузырьков пара. Объем!нос кипение может происходить лишь при более значительном перегреве жтщкой фазы относитечьно температуры насыщения при данном давлении, чем ннпанве на твердой понерхнопн.
Значительный перегрев может быть пол)чен, например, прн быстром сброса давления в системе. Обьемное кипение может иметь место при наличия в жидкости внутренних источников тепла. В современной энергетике н технике обычно встречаются процессы кипения на твердых поиерхностят нагрева (поверхности труб, стенки каналов и т. и.). Этот внд кипения в основном н рассматрнваетсядалее. Мехагпсзм тенлообмена при пузырьковом кипении отличаегся от механизма тенлоотдачи прн конвекцин однофазнзй жидкости наличием дополнительного переноса массы вещества и тегшоты паровыми пузырями нз пограничного слоя в объем кипящей жидкости.
Это приладит к высокой интенсивности теп.чоотдачи при кипении по сравнению с конвенцией однафааной жгсдксюти. Для нозниниовення процесса кипения необходимо выполнение двух уцчоовийй: наличие перегрева жидкости относительно температуры насыщения и наличие деитрои парообразования. Перегрев жидкост» имеет максимальную великану непосредственно у обогреваемой поверхности теплсюбмена. Па ней же находятся дентры парообразовааия в виде отдельных неровностей стенки, пузырьков воздуха, пылинок и др.
Поэтому образование пузырьков пара происходит непосредствеаао на поверхности теплообмена. Различают два основных режима кипения: ну вы рыси вы й з ил сночный. Кипение, прн котором пар образуется в виде отдельных периодически зарождающихся, растущих и отрываюпсихся паровых пузырей, называется пузырьковым. С увеличением теплового потока до некоторой величины отдельные паровые нузырькн сливаются, образуя у поверхности теплообмена сплошной паровой слой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
