= о r 75°Cf
•X = О - осy^jc .
Точность скелетных таблиц составляет - 15$. Скелет ные таблицы составлены для труб диаметром 8 мм, для которых имелось наибольшее количество опытных данных и которые широко применяются при создании американских
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ядерных реакторов |
[22] |
. Для пересчета |
опорных |
значе |
ний |
Якр |
0 |
трубах |
иного, |
чем 8 |
мм, |
диаметра можно |
использовать |
простую |
зависимость |
|
|
|
|
|
|
^ Kp |
^ |
^ |
Const- |
|
|
|
(8.45) |
Зависимость (8.45), предложенная авторами |
[4 .8 5 ] , |
удовлетворительно |
описывает |
связь |
|
и |
с/ |
при |
течении в трубе |
воды, недогретой до кипения. При тече |
нии |
пароводяной |
смеси |
пересчет |
следует производить |
по рекомендации Б.Е.Дорощука |
[22] |
: |
|
|
|
где |
d |
- |
диаметр трубы, для которой определяется |
|
^ |
- |
критический тепловой поток для трубы с |
|
|
|
d |
= 8 |
мм. |
|
|
|
Коэффициент А |
зависит от |
давления. Значения коэф |
фициента А |
приведены в табл. 8.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
8.2 |
p f |
кгс/см^ |
|
50 |
80 |
100 |
140 |
170 |
|
А • |
ю“б |
|
6,90 |
6,52 |
6,27 |
5,77 |
5,40 |
Зависимости (8.45) и (8.46) неприменимы для труб
очень малого |
диаметра |
( d < I мм), у которых гранич |
ный двухфазный слой одного порядка с диаметром. Как |
отмечает В.Е.Дорощук |
[22^] |
, влияние диаметра не свя |
зано с физическим процессом создания паровой пленки |
в узком или широком канале, |
оно связано |
исключительно |
с методикой обработки опытных данных по |
в зави |
симости от |
AtH = t 1- |
» где |
- измеряемая |
в опытах среднесмешанная температура воды. Как видно из
рис. 8.19, при одинаковых i |
в трубах разного диа |
метра, а следовательно, при |
A t H = const в трубах |
меньшего диаметра профиль температуры жидкости вблизи стенки более крутой, пристеночный слой воды более хо лодный, и поэтому охлаждение стенки происходит более интенсивно. В каналах трубчатого типа с увеличением диаметра от 2 мм и выше критический тепловой поток уменьшается.
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 8.19. Профили температуры в трубах с |
cL- 4,6 |
мм |
и |
а = 8 мм при р |
= 140 |
кгс/см, |
j d иг= |
|
= |
ТГОО к г/м ^ сек , |
LtH, 53°С |
|
|
Немаловажное значение имеет вопрос о влиянии длины |
обогреваемого канала |
на |
% |
• Это |
связано |
прежде |
все |
го с тем, что большая |
часть опытов по |
q |
проводилась |
на относительно |
коротких |
экспериментальных участках |
|
(.десятки миллиметров;. Однако экранные труоы паровых котлов и рабочие каналы ядерных реакторов могут иметь значительно большую протяженность. Отсюда возникает вопрос о правомерности использования расчетных зави симостей, полученных на коротких каналах, для достаточ но длинных каналов. Этому вопросу был посвящен целый ряд исследований, при этом полученные результаты носили противоречивый характер, обусловленный наличием мощных низкочастотных пульсаций в длинных каналах или же фак тическим исследованием кризиса теплообмена второго рода, имеющего иную физическую природу.
|
|
|
|
|
|
|
|
Тщательные |
исследования, выполненные |
в ВТИ [2з ] , |
показали, |
что |
длина |
трубы при ^/^>20 |
практически |
не влияет |
на |
(}кр |
. |
Если относительная |
длина трубы |
меньше |
20 |
диаметров, |
то |
увеличивается |
с уменьше |
нием |
% |
. |
Этот факт |
можно объяснить |
значительным |
ростом интенсивности конвективного теплообмена на на чальном участке трубы.
Влияние материала и шероховатости поверхности нагре ва на $Кр носит различный характер при кипении в трубах и в большом объеме. В последнем случае обнару
женное влияние материала и шероховатости на кризис ки пения обусловлено различными условиями смачиваемости поверхности жидкостью и соответственно разными услови ями образования и роста паровых пузырей. При кипении в случае вынужденного течения жидкости в трубах, выпол
ненных из |
никеля, циркалоя |
и нержавеющей стали, |
влияние |
материала |
на |
кризис |
теплообмена не обнаружено |
[85 ] . |
Как показали |
опыты |
[ 24 ] |
, степень шероховатости |
поверхности нагрева труб практически также не влияет на кризис теплообмена первого рода. Такой эффект обуслов лен вынужденным движением жидкости, когда решающее вли-
4 И
яние на создание сплошной паровой завесы у стенки имеет гидродинамическое воздействие потока, улучшающее условия отвода пузырей пара и подвода жидкости к по
верхности |
нагрева. |
|
Большинство экспериментальных исследований по изу |
чению кризиса теплообмена проведено на трубах с рав |
номерным тепловыделением по длине, |
т .е . для |
= const |
В активных зонах ядерных |
реакторов тепловая |
нагрузка по высоте распределена неравномерно и по зако ну, близкому к закону косинуса. Таким образом, возни кает вопрос о возможности переноса данных внереакторных измерений £ на реакторные условия. В иссле дованиях, выполненных на трубах с неравномерным тепло выделением по длине, обнаружено расхождение локальных
значений |
qкр |
с |
данными, полученными на |
трубах с |
равномерным тепловыделением. Так, в |
одном из |
самых |
первых исследований по этому вопросу |
[72 ] |
было |
обнаружено, что |
при линейном повышении тепловыделения |
по |
длине |
значения |
^ |
оказались в два |
раза |
выше, а |
при |
линейном понижении - |
в два раза |
ниже, |
чем на труб |
ке с равномерным тепловыделением. При этом формфактор
экспериментального участка £ = |
У™** |
был равен |
2 ,3 . Отсюда ряд авторов сделали |
вывод, |
что условия |
возникновения кризиса теплоотдачи для случая неравно мерного тепловыделения не определяются ^однозначно ло кальными значениями зс, q , а зависят от интен сивности тепловыделения на участке трубы до места кри зиса, т .е . закон тепловыделений влияет на гидродинами ческую структуру потока теплоносителя.
Такая точка зрения послужила основой глобальной ги потезы кризиса теплообмена. Б соответствии с глобальной гипотезой, в отличие от локальной гипотезы, возникнове ние кризиса рассматривается как результат событий, раз-
