Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Кутателадзе С.С. (1013703), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Для расчета температур насыщения в сечениях Е, и Ео можно использовать выражение (12.9.3) где Т"о — температура насыщения при давлении ро', г= 1, 2. Приведенные формулы не учитывают возможность возникновения неравновесных в термодинамическом отношении состояний парожндкостной смеси. Например, в потоке со средиемассовой по сечению температурой (Т) <Т" возможно существование паровых пузырей, возникших в пристенном слое с Т;,> Т'>Т". Также возможен поток перегретого пара с диспер. гированной в нем жидкой фазой. Обычно в инженерных расчетах эти эффекты не учитываются.
210 О ОсОО ! ! ! ! ! ( О||ОО х и с с и х а ы $ О О О ы О О аса|О Осо . $ о ОяоОаООо О ч ч ассмсчсч а а о а о ач а о Ч'О|О|С'43 О О| сыа и |'||сисис'4 ос| о о и|и| Оа СС|ООа О|осы а О Оч.сава оаоаоаао О|О|О ОООО | сс ооаа сои|а | о ааоо Оооа счс|а — | Ос|о исаи||си'ч'ч' 3' вооаааавоо а Рч' ~авва ! |О оааооооо О СЧ |О В И| СЧ СО СО |О О |О а |О о а о а а а а Вс-СЧ| СО О| СЧ 3 ~ Ьасыаа О аоаооаоа С-|ОСЧО| С- О СО О |О |О О и'3 О а а |О аооооооа 3 сс си асс сч ! !оО ааач ~ ~ ~ч ! !с| М 3 ч О О ооаовоовваа оааоои|аа аа сч О|О|| и|си О иа |О |О а О а О|О|О ! О|Ос-|О ° ЧО сисО | $ О с аа|соааоо ! ао И ° | С СОСЧ СО ! |Ос| О и| |О а |О |О |и |О с ° 3 х и ы и и $ и О. сс ооаоаоо О счсчсс СО СО СО СО СО СО СО оаоаааа Сс| СО|О|О$ СО СО СОСО СС СОСО|О ааао оаао ао СОСОВОО СЧЧ' ВСЧ |Оаа| сгс | ч О $ и О.
О оооо Оаоо о ч'асюосч 3 О||О | СО | си с'4|3 |'и| С'4 С'3 а 3' |О оо оа О| оооооооо ОООО ОООО $-о а о Оооо С4 С'| СО 3' и и "и 211 14и Ю в $ О $ О х й $' СО сй и й О СО О О О О. $ О Ы с й ОС с С 34 ы >!!!!!!!(,!!!!1!!!!!!!!!!! !!! сова ! ! ! ! ! ) с..ч'-со ! ! ! ! ! $ !сосо ! ! ! 3 ! ! й аовавсэ ! ! ! ( аоаавва ! ! ! ( аоаоао ! ! ! ! ( ! Сч оаааоа | ооо а|О О Оо сои| О сыс'4 с'|СОа | ! |Осысы $3' ! ! асО$ сыв ! ! ! 3' Ъа 3'сыс3сч 3' ~с'1сОС'4О4 а сы с'4 сч Оао Оа Ооо оооаооаа с сч ис счс| Осы ч сччРог-а сы |О О|О 3' \'вам Ои| |'ч'сисис'|с'4 ооооаао | оооааоо о Ооаа 3 | а Ооооаа |О ОСЬосыа ! |О| С|с3 ° 3'3 ВВВООО СОСОВСЛВО|О и| о |О о о о Оаооа $ аоаоаоо о ! ||||ОС'4 СО ! ! 3'| О 3'Си|О ! |ОСОСЧ| СЧЧ' СО ВО|ΠΠ— ~ СОСО|ОО|СИО,— ! О 44 о 3 3 о о с 2!2 С3 0 о М о О. 3 о О с о 0 0 О о 0 и Е с 1111 оо -1111 оо 8З! ! 1ЗЯ С4 оо оо О .О с'4со 1 1 1 3 сЧ— оо оса ооя а о 3' О3 СО Ч' Со 03 «ч сч — — — о о Оооосаао 00«3«04 3'Сч СЧСЧ- — ---" оооооао СО СЧ СЧ СЧ С'3 аоаооо о 3' СО О3 СО «О 3' С'3 СО С 3 СЧ С'3 04 С'4 СЧ о а о о а а о ас со со о 00 сч со 04 СО СО С 4 «0 СО С 4 а о а о о о а а 0 ссо«О ОЗ о о а о а а о а а а 8 - 04 ю \' 'Ф 30 а а а а а о 04 о о о о сч о со о ч ас оаоооао 03 СЧ 00 Сс 0 С'4 ° \' 00 О Ос 3 СОО3 оааа ооо а о со сч с- о Ос 3 СОСОО 04«ч«ОЯ О -111111 оо 1-.а!11!%8 оо 184!! ! ЗЗР ооо 1 4-сосч ! ! Зсо Я ооо яаЗа яяо ааа оаооо ос«а ~счоо«0 С3 1 счЯЯРЯЯЯЯ я 'ооаа о о СЧ СЧ СЧ Сч СЧ СЧ СЧ СЧ ааоооаоа 03 03 03 03 О3 Со Сс Со СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ М 00 ооаааоооа 3' 3' 3' 3' ОСО3 03 3' 00 СО СО С 0 С 0 СО СО СО ооаяооа8а СОСОСОСО 3'Ч' \'03 О Оооааоаоа ССОСЧ 3'СОСЧ ОСЧС' 00 уч 3 ~ ааасО ОООО ОО О ОО 3' СО Со Ч' 40 00 СО ° 3' 3'Ч'а .0403 3 00 оо Оаооаоо 03сч '4 сч«03 сО 3'03 О Ос 3 СОО3 СО С'0 3' йс оооо" 3 ЗСЗ о о о о" Я! 11ЯЯЯсо.
оооо О 0 ОООО с'ъ 1 1 03 Со о ооо- !ЯЯЯЯРЗЗЯ оооо-- !ЗФЯ888ЯЯ со ряао оаао аоооааоо 1 сосо« со 0 04-о С3 1 о о в«0 ссссо о о а а а о ао СЧ СЧ С'3 СЧ ааоооааа 1 счсчсо иисао-о СЧ С 3 СЧ С'4 С'3 СЧ С 3 СО со о о а о а о о о а "сс003 С'3 3'со«4 оо Оао ооао 3 СОСРС3 Ос СО ОСО СЧСЧСЧСОСОСО 3' 3'30 оаооаоооо о 3'со Час 4 СОСО С С« 4 3 Ч Ч аа ооаооо о 3'0003 О 3 СО Ф 3' с'400«О 3' .О со ос со ооооаа Оао О' а СО 3 0004 а ааа оо с» о о о а йа о .3 а»О О$ о оооо оо с. 3$ О а О В О о оооаоооа й а аа а» а» а 3 . оооо- оо йах» о о о и» о о о а о о о СО 3 О» СЧЧ 3 О» ооо и»и» й йи»и»а»и» ~ СО м сй .С«й и» аа— (омоооЗЗЗмо ОЬ-----Ос о йаааооо ~ со а»-сй йс-о с оо-- -счсч аоао оаоо 3.
СОса счс3сОс» С'3 С'3 С'3 СЧ С'» о йо о ои» а и»аа сао а» с Осо с сч с'4 сч сч с'4 с'3 а» \О оооооаооо 3 са ааа счсйо 3' Сч СЧ С'3 СО СО ох»а оа йа о о мсйсйсо асйо сса оасйаоао ао с» — с» с- о са и» сч с. С'3 СЧ СЧ С'4 СО СО СО \' 3' о аОма о оома И» С- СЧ й СООИ»СО с'3 с'4 сч сй СО а» йо йоооаоо СО 3' ОСОС» СЧ СОСО О 3 43 СЧ СЧ СЧ С'» И о о йоааа Оао сч сс счи»а» ссча» счсчсчсйсО 3' 3'и» О аоааооаоа сй сч со о с» и» с а» си сч сч а»с»сО с 3 П $ аоаооаоаа ч' ас ох сйоао С 4 СЧ СЧ СО СО Ч' ф с О. О аоаооаао» и» а»счсо й о со с..аа счсчс»соч «»йа 3 ооаоаао йа О»3О СО С'4 $ СО 3 3 СО СЧСЧСОСО 3' \'О СО ааааа йа Оо са со о а со 3 с-со а» СЧ С'3 СЧ С'» С'» С 3О и»а»а аооооо О»С»$ О 3 — СО СОСО СЧС»сО 3' О О СО С»О» оааооаоао сча» сс Ос»с-счссссча»с'» са Ос са оаоааа йаа с.
о м в а о в м и» сч сч сч а» 3 3 О 3 О О О О О О О О СО айоаоа88~ О4 С'4 СО "3' а ооооооооо о и» о о о о о о оО а $- о а о а о о о С»СЧСО 3'3О О О О а Ф х х 1 !1 ~ 1!!!! 3!!! 1! 1 1! 1 ! 1 1! ! 1 ! ) 1!! !! (!!! ~ ! ~! !! !!!! !! ! ! с»сас'»'ФЗО О ) ! счи»м 3'ааа ! ) |с'» 3' $'аи»3 Осйсчоо 3 сч й и»са 3 счо йосчс4 оооооо ~ ооооооо ~ оооооо аасй йаа 3 оа 3 оаоо с»сй Фс»сас ! ) |сОс» си»3О$ са оооооо ооооооо ) оаоааааомВ ! ( ! ЗаоаЗомоо о! ! маоаЗаааооо о о оооо оооооо- оооооо мааЗайВ- ~ ~ ) яяаа~мЯя ~ ~ Фояймоя-мом ооооооо- ~ оооооо-- ~ оооооо-- а о о а о О оо оаааааао 3 аооооооо оооооо-- оооооо-- ~ ооооо-- ааааоаоо 3 оаосйоаоо ооа»ооосй О ~ ~ с;с.
Оа»о-ч а --о--- ~ оооо--. ои»ооо ооо ~ а»со а» счсйс сл ооо---- аооаааоо О» са сч ай» с'» О С4 С'3 ~ааао.мм о а'~--м аомоао оаоаоао о йо йао оаааоооо оооооооо ~ ммас-омао ~ о — мас-жас О Та блица 12.2, Значение граничного паросодержания х,р при (7=8 мм Массовая саарбсть 1 , аг(!ма с) см' МГ!а 350 500 700 !тоо оооо аооо 0,95+ 0,02 0,95+0,02 0,89 ! 0,09 0,83+0,06 0,705(-0,10 0,63+ 0,03 5 7 1О 12 14 16 0,65+0,03 0,69+0,03 0,54+0,09 0,4! +0,06 0,40+0,06 0,39+0,06 0,9! + 0,04 0,92-: 0,05 0,81ч 0,05 0,62+0,03 0,59+0,07 0,56+ 0,04 0,784-0,05 0,85-! 0,03 0,67+0,09 0,51 +0,03 0,49+0,06 0,49+0,04 0,40+ 0,04 0,35+0,04 0,3250,06 0,30 1 0,06 0,39+0,05 0,32т0,03 0,28+0,05 0,26 -!-0,04 / 0 1!72 х„= 1 — 0,86ехр( — 19/!см), !см — — !см ~ — ) .
(12.9.4) а !3 б Для течений с (Т','~<Т"„<Т,„„где х обозначает координату данного поперечного сечения трубы, недогрев массы мсидкостн до температуры насыщения можно характеризовать отрицательным паросодержанисм бн — (й') — х.= г =к„! При таком определении х зависимость 0.,(х) описывается однозначно и для парожидкостной смеси, и для потока жидкости, недогретой до температуры насыщения. 214 Кризисы теллоотдачи при кипении в трубе связаны с двумя основными термагидродинамическими ситуациями: 1) кризис оттеснения, аналогичный по механизму кризису в большом объеме жидкости (этот тип кризиса характерен для кипения в потоке жидкости со среднемассовой температурой ниже температуры насыщения при давлении в данном поперечном сечении трубы); 2) кризис разрушения, или высыхания, пристенной жидкой пленки, характерный для больших объемных паросодержаний потока.
По предложению В. Е. Дорощука кризис оттеснения называют кризисом первого рода, а кри. зис высыхания — кризисом второго рода. При умеренных паросодержаииях потока механизм кризисов теплообмена при кипении, хотя и имеет также термогидродинамическую природу, но зависит от многих параметров, и их полное описание пока отсутствует. В табл. 12.1 и 12.2 приведены данные, основанные на совместном анализе большого количества экспериментальных данных, для критических тепловых потоков и граничных паросодержаний при течении воды в вертикальной трубе диаметром а!=8 мм (12.8). Вид зависимостей д„р(х) показан на рис.
!2.13. Массовое паросодержанне х-р характеризует переход к механизму кризиса второго рода и описывается эмпирической зависимостью Ф я е гр х, х хп х а) ф 6,) Рис. 12.13. Типы зависимостей критических плотностей тепловых потоков от паросодержапия в каналах диаметром 10 — !5 мм; а — 1',„ж500-.2000 кг)(иьс), рызт!5 МПа; б — 1' „ы2000 2500 кг)(и'с); а — 1 и) )2Э)0 кг)(иг с), р))5 МПа; 1, 11 — кризисы оттеснения; 111 — 12 — кризисы высыхания; х — предельное паросодержание и При течении маловязких жидкостей в условиях значительных иедогревов и умеренных давлений (р<0,!р,р) в достаточно широком канале (6 > .й 6 ) при скоростях течения (уг ( 100 ! †! ол рг г р" Для круглых труб, по опытам 3.
Л. Миропольского и М. Б. Шицмаиа) С,= =0,023; Се=0,057; для кольцевой щели (0,2<6<2) с внутренним обогревом по опытам Е. К. Аверина, Г. Н. Кружилииа, В. С, Чиркина и др. С,=0,085, Са = 0,057. Коэффициенты теплоотдачи при развитом кипении можно считать по формулам для кипения в большом объеме жидкости. Подробнее см. 111.4, 12.5, Г2,7 — 12.12!. 12.10. ТЕЧЕНИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ТРУБАХ В случае течения в горизонтальных трубах при малых скоростях сильно проявляется эффект расслоения — жидкость в основном движется в нижней части трубы. На рис. 12.!4 показаны характерные распределения касательиых напряжений по окружности горизонтальной трубы, отчетливо иллюстрирующие этот эффект.
При ламинарном течении (Ке'<2000) расслоение течения практически перестает влиять иа гидродииамическое сопротивление при Б= (()ое7()'и )) ((егр" ) 40, которое описывается формулой бр„=(+0, ! Ва! А (12.!О.1) 2!5 Рис. 12.14. Распределение сил трения на ннутренней стенке горизонтальной трубы диаметром В=!9 мм прн течении газожидкостных потоков с разным (з) (приведенная скорость ()'ь=б,! м(с) В области В(40 сильно влияет расслоение, характеризуемое числом Фруда Рг'= (!'о'/(дЛр()). Это влияние, по экспериментальным данным Мартинелли и др., показано на рис. !2.!5.
На рис. !2.!б приведена карта режимов течения в горизонтальных трубах, по данным В. Е. Накорякова, Б, Г. Покусаева и В. А. Утовича Здесь АГ = )грг' )Г 016, (1+3!Аг, ) . 2!б н г 70' 4,"'КЕ йс 2 705 в 700 70-4 б вуде 2 4 втдуг гу Зависимость гидродинамического сопротивления от комплекса в при разных значениях числа Фруда: 1 — Гт'=0,01; у — 0,04; 3 — 0,33; 4 — 1,4; 4 — 4; 6 — 9; 7 в 1б 70 г 70еу дрз 4 гд г Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
