(.или массового паросодерханйя i c ' ) ^относительной
!3SlSJtTpn^»;onS^S SSSS“ TIJTHeH”
М и* = /з(^е* ’i° 2 |
-' |
C8.I6) |
__ На практике обычно |
пользуются |
более простым и эффек |
тивным методом учета с».зместного влияния скорости цир куляции и удельного теплового потока на теплоотдачу исключающим рассмотрение сложных критериальных систем
Для расчета теплоотдачи используют функциональную зави-
СИМОСТ Ь [38 J
|
|
■К • |
''№1 |
)' |
|
|
|
|
(8.17) |
где |
о/р к |
- коэффициент |
теплоотдачи к кипящей жид- |
|
|
кости |
в условиях вынужденной конвекции |
(развитого кипения);
-коэффициент теплоотдачи к однофазной
,жидкости;
°^бо ~ коэффициент теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении в канале, когда отсутствует влияние скорости циркуляции на теплоотдачу. Эта величина мало отли
чается от коэффициента теплоотдачи для развитого пу зырькового кипения в большом объеме при тех же парамет рах (давление, температура насыщения) .
В частности было установлено, что в области разви того кипения о( ~ £ 0,7 , т .е . имеет место такая же зависимость коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока, как и в большом объеме. Влияние дав ления на Ы. в зоне развитого кипения аналогично его влиянию при кипении в большом объеме. Расчет вели
чины |
можно вести по формуле ^ 16 j |
|
ао |
(8.18)
где оСБ0 можно рассчитать по формулам (8 .9 ).
На рис. 8.6 показана обработка опытных данных в координатах (8 .1 7 ). Кривая, обобщающая эксперименталь ные точки, может быть описана интерполяционной форму
лой [38]
(8.19)
или
(8. 20)
При малых плотностях теплового |
потока |
------*• О |
и |
оС |
=« ы. |
. При больших плотностях |
теплового |
по- |
т°ка РК |
|
/ и |
oLpK |
ъ ос'Ес‘ |
|
|
Зависимости (8.19) и (8.20) справедливы при средних |
объемных |
паросодержаниях |
J5 ^ |
0 ,7 , когда паросодер- |
жание и скорость двухфазного потока еще не сказываются на интенсивности теплоотдачи. Обе зависимости удовле творительно описывают опытные данные по теплоотдаче, полученные при умеренных паросодержаниях и скоростях
движения смеси, когда теплообмен определяется взаим |
|
ным влиянием тепловой нагрузки |
^ |
и скорости |
. |
Оба фактора интенсифицируют теплообмен за счет турбулмзации пограничного слоя. Относительный вклад каж дого воздействия в процесс переноса тепла меняется в зависимости от режимных параметров. С увеличением теп ловой нагрузки растет интенсивность парообразования в пристенном слое жидкости, относительный вклад про цесса конвективного переноса тепла уменьшается. Это находит свое отражение в структуре формулы (8.19) и при рассмотрении ее предельных переходов.
Таким образом, интерполяционные зависимости типа (8.19) пригодны для расчета теплоотдачи в зоне кон вективного теплообмена однофазного потока жидкости, переходной зоне от конвекции к развитому кипению и в зоне развитого кипения.
Предложенные С.С.Кутателадзе формулы (8.19) и (8.20) носят ограниченный характер, так как не учиты вают влияние скорости двухфазного потека с большим
паросодержанием и дисперсно-кольцевым режимом течения.
В зависимости |
(8.19) |
и (8.20) параметром, |
учитываю |
щим влияние организованного движения двухфазного по |
тока, является скорость |
циркуляции |
и*0 |
, |
входящая |
в величину |
ы.к |
. Этот |
параметр |
пригоден |
для описа |
ния процесса |
при малых паросодержаниях |
( х < 0,3 т-0,4). |
При больших |
паросодержаниях способ |
учета влияния вы |
нужденного движения является неудовлетворительным, так как скорость пароводяной смеси может быть на по рядок и более внше скорости циркуляции. При расчете высокоскоростных двухфазных потоков использование за
висимостей |
(8.19) и (8.20) может привести к ошибке |
в несколько |
раз. |
ихлаждение поверхностей нагрева высокофорсированных теплообменных аппаратов (реакторов кипящего тнпа, паро генераторов, котлоагрегатов) кокет производиться двух фазный пароводяным потоком высокого паросодерхания и больной скорости. В этих условиях вместо скорости цир куляции более предпочтительным и физически обоснованным является использование приведенной схорости движения двухфазного потока иясм . Величина алс м , определяемая
по гомогенной модели двухфазного потока, хотя и не учи тывает проскальзывание пара, тем не менее более точно отражает реальнув картину движения пароводяного потока при больших скоростях и паросодержаниях.
Как было показано выше, приведенная скорость пара в каждом сечении потока легко определяется по балансным параметрам:
При х — 0 и%м-+ и£,а при х -+1 с&см — и?п .
Использование приведенной скорости пара позволяет лучше обобщить опытные данные по теплообмену при тече нии в каналах высокоскоростных и низкоскоростных паро водяных потоков во всем диапазоне безкризисных режимов теплообмена [9]. Экспериментальные данные, обработанные в виде зависимости ы. = /(и*с )(рис. 8 .7 ), показывает
Рис. 8 .7 . Зависимость Ы. = / ^ cw) при р |
=19 кгс/см2 : |
I - ? =1,2-Ю б ккал/мг*Ч| |
2 - |
? = 0 , 8 X |
XЮб ккал/м^. ч } |
3 - f = 0 , 5 |
-I06 |
ккал/м3. ч } |
4 - у |
= 0 ,3 '10б ккал/ш2- ч |
что при # = const опытные точки группируются вокруг осреднящей кривой. Из приведенного графика также следует, что в области невысоких скоростей С < 50 м/сек)
скорость смеси мало влияет на теплоотдачу, более суще ственное влияние оказывает тепловая нагрузка. Влияние последней в области высоких скоростей менее существен но, что свидетельствует о преобладании в этой области конвективного переноса тепла над процессом кипения. Ве личина скорости, при которой начинает сказываться влия ние конвекции, уменьшается с понижением тепловой нагруз ки. В зависимости от влияния и q можно рассмат
ривать следующие основные области бескризисного тепло обмена в парогенерирующем канале: область развитого ки пения, переходная область от развитого кипения к кон
векции двухфазной смеси (область совместного влияния на теплоотдачу кипения и конвекции) и область конвек тивного теплообмена двухфазной смеси (преимущественно го влияния конвекции). Эти области не имеют четко выра женных температурных границ и плавно переходят одна в другую. Поэтому целесообразно описать все три зоны еди ной аппроксимирующей зависимостью[17], обеспечивающей
предельные переходы в экономайзерную зону и на дисперс- но-кольпевой режим с учетом всех промежуточных зон.
Совместное влияние скорости |
циркуляции |
и?0 |
, |
плотности теплового потока £ |
и скорости |
пара мож |
но учесть зависимостью, близкой по структуре к форму ле С.С.Кутателадзе (8 .20):
|
* + < |
+ К |
f |
(8. 21) |
|
|
где oi |
коэффициент теплоотдачи к двухфазному по |
|
току* |
|
|
|
<коэффициент теплоотдачи, учитывающий интенсифицирующее воздействие на тепло
отдачу движения парового ядра.
Разделив (8 .21) на <=<р.к |
» с учетом (8.20) зави |
симость (8.21) можно преобразовать к виду
