teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Поскольку онд охвюы- 6 ю лиагшюн иэмсвеяил 9 и пт, сс обыюю строят в логарифмических коорууинатах. Дэ» кипения воды нри этмосфсрном лишении кривая кипения приведена оа рис. 13.4. Рассмотрим процесс «ипения жидкости вболыпам обыме лр, мюелсл«лоеышеч юе у сралуры псеерглосули аэреео. Этот слссоб обогрева у оверхнсст н соотвсютвует циничным условиям первога рол». Практически он реля»густея в том случае, кот-э поверхность, нл которой кипугг жндкссп с оротниопоэожной сюроиы обоурснастся горяуим тенлонеситслем (например, паром), темп»омур>' «суар!ко псстепснно увеаи уиааип.
339 ! Жг гег гоз иг гез ! !»т гсз ат«ю !в Область ЛВ нв рно )3.4 отличаюса м«лымн значениями температурнаю напора. Злесь перегрева пристенного слоя жидкости нелостато*!но лля абра ов значите. ьного количсст пузырька, ! отвод те«шоты осу!«сствлветса гутем свободной конвекции «млкосги. При свободной конев«пни коэффициеи ! зчнпоотдачи а - ЬТ, где л — 0,25 дю! щризонтвзьной трубы, л - 02... 0,33 дла тризонзв!ьной пластины.
Слеловатепьно, обг!»сю! ЛВ 0 - ЬУ Точка В ы ириной кипении яыгаегщ ю кой качала кипении Ей соотасго!вует температурный напор ЬТ» кото)и!й зависит от состоянии поверююс н (размера н числа активных центров !гаро!Шразощния). Область ЬТ» „С ЬТ< ЬТ,, где ЬТ ! —. первый крисп мский теьгпсрвгурвьщ и«нор соотаетсцзуст пузырьки гву рва иму кпне!пи Н азой области сначала в цеи'трах перообразощнг!в образуются паровые пузырьки, «озорые быстро растут и, до!лип ув отрыв!гого днаметги П, всплывают ввср! . Так «ак жидкость щре!Рета, ю по мере ггвиженн» пузырьков происходит ее интепснпное нснаре шс и размер п>зырьж в многократно уасличиваегся Поскаль«> частот» отрыва «саик«, тс с !июля образования пузырьков нроисхошп интенсивное царсмешиванис пристенного сася жц«кости, что привалит к резким> увеяичеы!о ксгффнциенщ теплоотючи.
Как только нача юсь 0>зь рьковос «инские, незкачителыюс ловыпюние теицер:пуры Т, гбшяодит к сулюственному росту отводимого тсплолого потока(расхолувмопз в конце концов гш обрвзощпис пара). 340 С попыщшгием ЬТ час«па отрыва пузырьков и вьыю рабогаюв!их центров парообраюнання увели !нваюгсн. Далыгейший рост ЬТ привалит к образованию око.ю повсркносги ив грела обзастсй с повышониь!м паросоде(жал«ем. Однаю и в згоь! слуг«в ва степке, как показывают наблюдения, еще ! ветс» очень гоикав пленка жидкости, мышина «оторой периогншески изменяется с течением «рекс«- ин. Срсвияя стазисизческая толщина этой пленки б,б определяет зююевие а.
Поскольку значение Ь»0 сос.ив»лет порядка !шажков вкромшрог, и! а эгей области «оэффигшенть! тенлоотдачи шютнгают больших знщений. Когда температурный ив»ор вриближасгся к ЬТ !, скорость роста тевлоптдачи умею»настю, 'по с«»за!в с обралншннеи »сухих» пятен — паровых сбластсй, «ытесияющих итенку жидкости с иа! Ревелей поверхности. )очка С нв кривой кипении цать!настоя перый критнческои точкой.
Ей соппзетсзвует первая крит! геская плотность теплового потока 0 !. Начиная с эпгй точка при повьнаснни ЬТ кипенна уже и«!ест качестве!аю другой характер. Поверхность нагрева в этом случае отдезена от жидюстн нестэбильной вареной пленкой, эта пленка нериодически рнзрун!»ется, щ вас«я» жицкссти контактировать с поверхностью. Жидкость, сказа»шалея ж! стенке, очень быстро вскигшет, а образовавшийся пар сливает я с тем паром, который уже нмеетсн в пристениой зоне С увеличением ЬТ все боаьшее «пличество жгшкссти во«о стенки преврашаетс» в пар, н при ЬТ=- ЬТ, доступ жилкоети к !юверхиости вообню про«ран!ветс».
«г . Кищние жидкости при гшл гии нестабилыюй паровой пленки ьа «сверх«ости нагрева называется переход ыз! Режимом кипения На «риной кипения он сшиастспует участ«у СП Кщи темнершурный напор болыпе ЬТ„гз, то рожин кипения !жзывастся зс»о»ы Он харакн:ризусгся тем. по на лавер«все!в !щрещ существует устой исая пленка иере!Рого!о пара.
Г(ри наено !ном кипении пере!юс !епзоты через гировтю пленку псущеетвлястся путем тенэопроволности, коиаекции и излучения. Псскозщу телзопроволность пара мала, го шаслен»ность щреноса тсгшогы при плеяочном режиме кипсиия значительно в с,чс пр уз р .П' у ди ълч «и могут бьаь был,лючи только !фи «ысоких температурах сынки роль переноса теплоты излучением жжраствет с ухщ!иченаем темгюрагуры То и при Те = (000 К для «ипсния ног!ы (р — О,! МПв) «оэффицнент зспжютдачи излучением становится соизмеримым с «онвсктивным коэффициентом теплоотлачи Прн пленочном кипении периодический отрыв пузырьков ухе происходит не от !евер«ности нагрева, а от поверхности паси« .
Псрнолнческий отры» п>зырько» н ю перенос в объемен«~ ти имеегместо тогда, когда 34! г,влр !«т эо ий «пление происхолит нв гориэонт»льно расположенной юеерхнсс . Если поверхность нагрев« неллина»ьна», то обраювавюийся пар нвижеэся вверх вдоль стенки, обри«у» прн этом на стенке яаровую плен«у, мишина юг!одой увеьичээшшея с высотой. При пленочном «поении иа шрнаовтаэьных груднх нар движется вверх по периметру трубы и удаляется о~ нса а аитж отрываюшихсн пузырьков Обычна при этом влблюдытся ламинарное движение нара около трубы.
Если ~руба расноложена исртнкшьно,то, нак правило,ы юние ~жр« турбулегпнсе. Мы рассмслрели смену )жжиьюв кипения прн постепенном увш нченни темпсршурнот напора, что обсспгтнааетс» гаким же нтмсленисм температуры стенки 7 Кривая «носки» останетсв такой же, если »!пи в обратном направлении, те. эа начальную точку принять точку Е (рнс. 13.4] Плавно умснывая 7., мы придем в гонку О, в като!юй устойчивое пленочное «нненне ырекршпс» и !«»иенс» переколний режим кипения, который продлится до мюкн Г, после чего будет пузырьковый режим.
1аким обратом, «ак прн арамо«э, гак и при обратном ходе кривая выглялит олин«кено. В процессе «ипсиия прн гюс сполна увел«чм и ияомаосл» мггноеоео ломо а (тепловой ~перу»«и) на кривой кипения будет отсутстпоиать участок ГО (переходный режнч кипени»), а прямой и обри нь!й холы процесса каления будут ом н шьс» друг от друга (рпс. )З.Е1. Укаюнный выше способ обоцюва поверхности аютшлствуе! грани нюму условию вто)юго рода (на стенке »алано д) Зависимой переменной в юам с»учас являетсв 7, (или Ь7). Прн втором способе обогрева ашши АЕС иа рис 13.4 н 13.5 ничем ие отличаются Олнако в точ«е С (д — д, !) пузырьковый )юкпьэ кипения практически мгновенно перс«олит а олене«ныл Об«»сняв«с» хго тем, д что ма«сньнэыпя пжп вошь тенло- с у «ого пото«а.
«оторый можно отеес- 1Е' г' ш от поверхности наци«а прн пу- эырыювоы «пленил, равна д„!. При ,I «е! ю' / шамс» баланс «!еж«у цадлодимым о н отводимым поли«сыном теплоты. » л Так кю тенлшы отвод!пса ьэеньше, нй чем подводи~с», то ее и»быто« идет на нагрсванш стенки. Псскш~ьку при пр " нояьнаении 7' ннтеиснлнссгь тепло! гсэ ьг, к эя' опюла умсньввюгш (рис. 13.4, участок СО), го разность между е 1 подвал»мой и отмшнмой ген«отой 342 приводит ь очень бышрому даю~реву с!сики. Котла несшнианарный процесс раюгрева стенки закончите», балагю теплоты (7, — 1 ) воссев!ншитс», но уке нрн п»сноч ом режи«ге кипения.
д Условно этот л)акти«вски мгноисняый перекод от смог о режима пиления к другому иа рнс 13 5 пакаэан прямой ГГ'. Прн д ' 7„! про~мое ш~евачного кипения подлет по »инни С'Е Прп сбрлтном «оле, начинаюшемс» от точки Е, про«псе «ниенна цротекает следуюн;им обраэом Хад зависимости д .—. 7(Ь7) па линни ЕО таксй же, «ак на рнс 13.4.
Однако, рассужда» аналоги пю гому, «ак это было сделало лля цримого хода, нетруино убсцнгьсн, ч го при спи»енин д оронэойдет переход от гшеншното режима кипение к режиму, «оторый на «риной ьнпенн» (рнс. 135) условно показан линией ОЮ '. При шшьней«нем снижении шююаай шипу««н процесс пузырькового кипения будет протснать по»инин О'ЕА. Подчеркнем, что при кипении в большом обьеме имени место дае критические п югности тепло»ого потока д, ! н д„т и соответственно деа крн- г тн эеских темпермурных напора ЬТ ! и Ь7' Величина д ! представл»- ет собой максимы«луж плот»сон теплового потока, кгпарый аэожно отвести ст поверхности прн путь!рьковом режиме ««пенни.
В случае обогрева ярн гуаннчном условии »гаро! о рода (на поверхности заданО д) д,! называю ся также первой критической тепловой нагруэкой. Величина д„э является минимальной плот ность о теплового пш ока, который можно отнести от поверхности нри нлешжлом режиме кипения Она наэываетс» также «го)юй «ршпческой шшювой нагрузкой. Велишшы Ь7„! и Ь7' 2 связаны с д„! н д сост«о~лени«ми д "а! 'и "« "е =а« Ьу«и д„т = с!„2Ь7„2, ле а„! им„э —. «юффшаэмп тенлост- тр! «В! «2 «2 рм р р дши в критичес«нх точках на «ривой «плени».
13.3. Тсшюотлача и критические шиловые потом« при кипении в большом обьеме Тепе отличи пр уэыр . Ф и сохне представления механиэмс п«рссбраэоаани» (см. 4 13 1) и опьппыс «винья указывают а то, что ннтснснгиосгь тенлооинч» орн пузырьковом режиие «нпения висит от физических свойств жидкости п г»тра, темяерпурного гпяора лн тепло«ой нагрузки поверхности нагрева), а та«же о~ давления В своп деле, с уве»иканием температурного напори умеиьпмстса критнче- ий радиус пуэг рька, включается в работу все большее число ьк!ивиь~х ситро» па!юобраэовани», у»слюн»шогс» си«рость раста пуэырыгов и нн.
нома«ость веремешнлавн» более именес и«треть!к слоев жни«ости ам яо онер«ности нагрева Ясно что при всем это полне« »отрастать «о ф- И-', Л (ЬГЮ фицпегн гсп.инндачи. Повыи~еыгм д»юенгм влияет таким же образом, чвк как»еэичних Я я эвам случае 12 за умеиьшяетс» и, неамозря нв зо, чза тм] скорссзь !юста пузыршав тоже сии 15 ж»с!ся, умевьш»его» и отрывной днв- .'$„', негр, а следовательно, у»вышив»стел ч«стог» отрыв» пузырьков. Па»ьи галине тепловой нл~уузкгз привалит 3 к увсличенн1о перегрева прим иного 'Ье! 4 яа коэффициент тсплооздвчн »пью. чно влн ниа ЬП Следует «олчеркнуть, что рост ка- '9 ((з гю(лщт зффншгенза теалаоглачи с увелнчезч .!5».з « а-51»1 з вием и р и 9 проис»шла тельно зо "г""" Ц=з изьп'1 шз,наш»бучу„иосц„.Провы :: 51 г! »1 шшш температурного напор» я теп- Лй «овод нагрузки сверх их первых «риптческих значений приводиз к резюму тшй умеяыпению ц, з«ь как ари этом пузырьковый режим «плени» кереколит в пленочный ]рафик те»пенности ц =- ДО) припелсн на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
