Главная » Просмотр файлов » Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Кутателадзе С.С.

Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Кутателадзе С.С. (1013703), страница 33

Файл №1013703 Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Кутателадзе С.С. (Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Кутателадзе С.С.) 33 страницаТеплопередача и гидродинамическое сопротивление Кутателадзе С.С. (1013703) страница 332017-06-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 33)

В Чеягробежчыо полях ускорений со значительными перегрузками =п(9,81 (где д — действующее ускорение) необходимо учитывать воздействие кориолисова ускорения. Последнее отражается введением в формулу (12.4,6) дополнительного слагаемого С„Со., где число Кориолиса Со = ю(.

р р'1)г лЬра. ( 12.7.5) Здесь ю — угловая скорость; й — характерный размер нагревателя. Физические свойства жидкости и пара следует относить к термодинамическим параметрам на поверхности нагрева (т. е. с учетом центробежного давления). В общем случае коэффициент Со зависит от геометрии нагревателя и его расположения относительно ю. При набегаяии струи жидкости на поставленвую перпендикулярно к ней пластину кризис теплообмеиа при кипении, по экспериментальным данным Б.

Ш. Чхеидзе, описывается зависимостями: Кор ) 1 К = 0,14 + 0,0!4ргрд К,р" гз<1; д.в=1+0,4К„'р" '", ) ,о з 1/4 где Рг„ = (Т' ( а ) г, добр ) (12.7.6) Влияние вынужденной конвекции на теплоотдачу при пузырьковом кипении учи~ывается интерполяционной формулой (12.7.7) 203 где а„„ — коэффициент теплоотдачи при данных значениях д или ЬТ в Условиях развитого кипения в свободной конвекции; а„, — коэффициент теплоотдачи при однофазной конвекции при заданных условиях. для воды и Ряда других веществ пко 2. Пример. Рассчита~ь коэффициент теплоотдачи при кипении воды, текущей в трубе с внутренним диаметром ()=0,02 м со скоростью (/'=1 м/с; плотность теплового потока 4=10' Вт/м', влиянием паросодержания потока можно пренебречь; температура насыщения в рассматриваемом сечении трубы Т«=388 К, чему соответствует давление насыщения р"=1,69.10' Па.

Физические свойстаа: р'=947 кг/м'; с'р =4,238 1О' Дж/(кг.К); Л'= =0,679 Вт/(м К); ч'=2,565 1О-' м'/с; Рг'=1,52; п=0,056 Н/м; г=2,216Х Х10' Дж/кг; р«=0964 кг/м'. Коэффициент теплоотдачи для некипящей воды можно рассчитать по формуле (7.3.4): / С/'В Лз з 0,679, 1,0 02 Хе,з «ко« =0 023 — Рг' ' ( — ) = 0 023 ', ! 52«,« ~ () э' 0,02 2,56 10 = 7575 Вт/(мз К). Коэффициент теплаотдачи при развитом пузырьковом кипении определяем из формулы (12.5.12), подставляя в нее )т)н, =аб /Л, К=та/(с,д). Имеем: Л' ' г« «=337!0 э б ( ) М ая ( ел ч откуда а — [3,37' 10 з ( — ) М 4] с„,К = 1/ 0,056 2 456 РΠ— з м; Г 9,81 (947 — 0,964) 9,81 0,056 0,964з Мч= = 1,89 1О (947 — 0,964)(1,69 10з)з 0,679 4,238 10з 10ь 2,456 10 з ~ 2,2!6.10з 1 1г/3 = !2168 Вт,'(мз К).

1,89 1О По формуле (!2.7.7) при л=2 а= (7575'+12!68') и'=14333 Вт/(м'К). Вычисляем 204 Кипение на поверхности нагрева, погруженной в большой объем жидкости со средней температурой (Т ') (Т", возникает, когда перегрев /«Т=Т„ — Т" принимает значение, достаточное для включения виртуальных центров парообразовання. Материал и состояние поверхности нагревателя (стенки) влияет, ао-первых, через число виртуальных центров парообразования (т, е, через качество обработки поверхности, размеры и спектр микровпадин, степень их предварительного газонасыщения); во-вторых, через взаимодействие локальных тем. иератур и тепловых потоков в пристенных слоях текучей среды и твердой стенке, вызванных локальной нестационарностью процессов парообразования и турбулентных переносов теплоты. Первое влияние количественными реко- мендациями оценить практически невозможяо. Тут надо мириться с имеющимися в экспериментальных данных расхождениями по абсолютным значениям коэффициента пропорциональности при у или четко оговаривать материал и технологию подготовки поверхности нагрева.

Второе влияние в основном характеризуется соотношением коэффициентов тепловосприимчивости жидкости и стенки ест РстЛ«т ) !~З л=[ с'р'Л' (!2.7.8) а также глубиной проникновения тепловых пульсаций в материал нагревателя. Так, по данным А. К. Гордона и В. В. Ягова в первом приближении а-Л", а по данным В.

А. Григорьева, Ю, М. Павлова и Е. В. Аметистова [12.3) эта зависимость еще сильнее Для применения в общетехнических расчетах этот вопрос в количественном отношении еще недостаточно изучен. 12.8. ТЕЧЕНИЯ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ ТРУБАХ Основная особенность течения газожидкостной смеси заключается в по. явлении специфических характеристик объемного газосодержания — истинного ф и расходного 8 — и массового к. !'азосодержание сильно влияет на структуру н все термогидродинамические характеристики потока, При ламинарном течении жидкости (Ке'=Р'»Р/ч'(2000) даже поболь. шое газосодержание сильно увеличивает гидродинамическое сопротивление (рис.

12.8). При турбулентном течении жидкости (Ве')2000) влияние газосодержания на изменение давления можно формально опнсать выражением ддтп Ьрсм см 01см / хАР Рз з / — [+б — „), дх 2 Р 2р'Р р" (12.8.1) Ар„Г Ар„»(! — ф)™, (12.8.2) »» з где Арт а = — — — гидродинамичесиое сопротивление при [) = О. 2р' Для кольцевого ламинарного течения жидкости с гладкой границей раздела фаз теоретическое значение л=2 [!2 9), 205 где 1мм — массовая скорость смеси, кг/(и'с); индекс «тр» означает, что рассматриваемая часть изменения статического давления происходит вследствие трения потока о стенку канала; ф — коэффициент структуры потока. В квазигомогенном приближении, когда скольжение фаз отсутствует, ф=з= 1 и Это приближение может использоваться при расчетах, пе требующих большой точности.

Более точной является зависимость А. А. Арманда гг, ог уст г Г,.у 4 ле' Рис. 12.8. Зависимость Ь от числа Рейнольдса жидкости с равномерно распределенными мелкими газовыми пузырьками (()=0,1) разных радиусов Я при ее восходящем движении в вертикальной трубе: д à — олаофаапый поток (ламиааркый к турбулентный режимы); Л, мм: ° — Е,ей; О— о,гй, ~г-о,йе; гт-о,зб; (ф-о,е (уе т = () Рг» (0,35+ 1,2ргмй)-'; Ггсм ==. (12,8,3) см ' ' см см— По экспериментальным данным Мартинелли и др., обобщенным Кутателадзе, при ламинарном течении жидкости перепад давления описывается формулой 32р ио' 7- )!е' <2000: Лр.= (1+ 0,1В ~ ), )!е' () (12.8.4) где В=0(1 — ())-'(р"Ке') ыа.

Для более точных расчетов следует пользоваться нормативными материалами и специальными справочниками (12.2, 12.4, 12.8!. На рис. !2.9 приведена номограмма для определения коэффициента ф в формуле (12.8.1) при турбулентном течении пароводяной смеси в круглой трубе 112.2]. Теплоотдача при течении газожидкостной смеси без фазовых переходов рассчитывается по формуле (7.3.1) при подстановке в нее д ~/'г !см 1~~(1 ! фх АР ) (12.8.5) Кризисы течения газожидкостных смесей в вертикальных трубах связаны с переходами от одной отчетливо сформированной структуры к другой, 206 Для турбулентных течений по А.

А. Арманду и Е. И. Невструевой при ар<0,5 л=1,2; при гр)0,5 п=!,9Ь2,5ра; при турбулентном течении жидкости и 8<0,9 по Тейлору — Никлину 15 гг а г Л 7' Еl,' и/с Рис. 12.9. Структурный коэффициент, учитываюший отклонение реального те- чения от квазигомогенного, для пароводяной смеси в круглой трубе Газ Оерх 1.9 К г -г 191Гр 7 0 -у -г —.у -р -~ -у -о -у -г -г 17 .„7,= —, 1.9чгг лтадлослтл ствтсз тугийлоггло бре~х г ьз л гцз йииз Рис. 12,10, Диаграмма режимов течения вертикального двухфазного потока: 1 — устойчивый пленочный; 11 — снарядно-пузырьковый; 1П вЂ” пенаабразный; 1У вЂ” ди.

сперсно-кольцевой 1иеустоячнвая пленка на стенке, капли в ядре потока); 1 — процесс вахлебываввя; я — опрокидывания; 8 — разрушение снарядов; а — разрыв жидких перемычек между снарядами или пузырямн а ядре потока; а — срыв панель с поверхности оленки; 6 — Рг'=1; 7 — Х=ЗЛ происходящими в относительно узком интервале изменений скоростей течения и концентраций компонентов. На рис. 12.10 приведена карта режимов для течения газожидкостных смесей в круглых вертикальных трубах по Ю.

Л. Сорокину. На этой диаграмме критерий устойчивости структуры определен по критичесному значению приведенной скорости газа (пара) ~Окр 1 Р' 11 = ~ай ° а число Фруда записано в форме, харантеризующей соотношение динамиче- (12.8.6) 207 й .Я Ф~ 8— ~ м $. М о 3 ж Ф СО о а $ ьч~+ Ф 208 94 9,,7 9,2 91 7 4 5976979« г 5 О 557 9ОГ + 5 Е 7 д 9 79 17о,мм,при р44гтпц Ю Ф 5 Б 7 д 9 57п, ми г пРп Р = 75,5 та Рис. 12.12. Зависимость коэффициента !. от 0«и диаметра труб для парово- дяной смеси при двух значениях давления ских напоров жидкой фазы и единично~о газового снаряда (крупного пузыря), размер которого выбран в лачестве собственного масштаба газожидкостных потоков в трубе.

р и,"~П„ р о (!2.8.7) йбр0, 3 где 1, = — ь! ч — коэффициент гидродинамического сопротивления газового 4 снаряда; ) — функция величины По=0о/б, характеризующей отношение диаметра газового снаряда 0м практически равного внутреннему диаметру трубы, к капиллярной постоянной.

Графики для определения ь. и ( даны на рис. !2.11 и !2.12. Практически можно пользоваться формулами: )(е' ( !5, ч« = 31!Йе', йе' > !5, с„ — 2,0; (12.8.8) 2 ( 0е ( 5 1« = (0,52 1п 0« — 0 36] з' 0« > 5 (« = 4 2. При 0,=2 газовый снаряд стоит в трубе неподвижно, При встречном движении жидкости и газа может возникать кризис «захлебыаанияъ, заканчивающийся опрокидыванием циркуляции жидкости, т.

е. изменением направления ее течения. Для тонких пленок жидкости такое явление описано в прелыдуп!ей главе. Это явление определяет, например, предельные нагрузки пленочных сепараторов влаги, химических реакторов с на- 14-6637 209 садками и других аппаратов. По данным Ю. Л. Сорокина обращение течения пленки жидкости, подаваемой в верхнюю часть вертикальной трубы, происходит при 1«=3,2. По этим же данным, обобщающим большой экспериментальный материал ряда исследователей (Уоллис, Файна, Сорокин — Кирдяшкин — Покусаев, Хьюитт и др.), ивление «захлебыаанияо в вертикальной трубе с верхней подачей жидкости и встречным движением (снизу вверх) газа возникает при (12.8.9) 9=3,2(! — Гг'").

При подаче жидкости через острую кромку л=0,06; при плавной подаче жидкости (порнстая вставка, конический патрубок с закругленными кромками) и ж О 07+ 0 0045 1п Аг.. 12.9. КИПЕНИЕ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ ТРУБАХ При кипении жидкости, текущей внутри трубы, в общем случае имеются три характерные зоны. Зона лодогргва, находящаяся между входным сечением трубы (х=б), где жидкость имеет температуру То, и сечением, в котором температура стенки трубы достигает температуры насыщения Т"г(х=(н), соответствующей давлению в этом месте. Расчетные формулы (0,5<Рг<10): о«з! ртС Ро 2 ~)1 р (12.9.!) — (Т То) 10,4Рго,о)!е' ' 0 44 Зона насыщения, в которой жидкость подогревается до энтальпии насыщения.

Расчетные формулы; ч)си((о ~т) Ео ср)«и ро.— рт,, — (Тз — То) (12.9.2) 2р')З ' В 44 Зона развитого кипения Е>йо, для которой справедливы общепринятые формулы для расчета кипенья, В этих формулах д — средняя плотность теплового потока на данном участке трубы.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
6,17 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6418
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее