ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 1
Гоз с копиями жидкости Кидкоото
Рис. 10.9. Схема кернового течения жид кости в круглой трубе.
igАР,АР-. |
|
тр,0, |
|
1,5 |
|
1,2- |
|
0,8- |
|
0,4- |
|
О |
0,4 0,8 ' 1,2 Ъд[(;-(/>)"г] |
АРтр
Рис. 10.10. Зависимость д р т р Q ОТ ф по формуле (10.8.4).
Здесь ц\ = 11,6-т |
для гладкой стенки и ух |
— -ѣ |
для |
Чет |
шероховатости. |
м |
|
однородной зернистой |
|
|
|
Результаты расчетов по формуле (10.8.4) |
показаны |
на |
|
рис. 10.10 в виде зависимости |
|
|
|
~АР
А р т р = |
д ^т р-, /0 |
( с р ) , |
(10.8.5) |
где |
|
|
|
V dx |
'а ~ |
t o 2D ' |
(10.8.6) |
|
£о — коэффициент сопротивления в однофазном потоке.
Как видно, зависимость (10.8.5) практически нечувстви тельна к относительной шероховатости трубы и толщине
вязкого подслоя; она аппроксимируется степенной |
формулой |
А р т р = ( 1 - Ф ) " 2 , 3 - |
(Ю.8.7) |
Интересно отметить, что (10.8.7) близка к соответствую щему решению для ламинарного режима течения жидкого слоя [121], когда
д £ = ( 1 _ ф ) - 2 . |
(10.8.8) |
Таким образом, функция (10.8.5) |
слабо реагирует на ре |
жим течения пристенного слоя жидкости в керновом двух фазном потоке.
Приведенные на рис. 10.11 экспериментальные данные показывают, что рассмотренная приближенная теория дает
169
совершенно правильную качественную картину процесса. По
данным А. А. Арманда |
[4—6], при ф > 0 , 5 |
|
Др = |
(1 — ср)-(І.Э-2,5р"/р'), |
(10.8.9) |
что близко к найденному выше теоретическому решению в области р"«Ср'.
|
|
|
о |
|
Л Р Т Р |
|
о Опыты ЗШН.трубо Ѵ=э5т\ |
||
4 Р ТР,0 |
|
о |
ОпытыЪѴА.трубаВ'=55мм |
|
|
|
л Опиты ЦК II 1 .труба д=26,5ѵ.и |
||
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
lqO-<p) |
Рис. 10.11. Изменение величины отно. шсния сопротивления течения паро водяной смеси к сопротивлению те чения такого же весового расхода воды в зависимости от величины от носительной доли сечения, занятой
жидкостью:
а — п р и давлении |
32—35 ата; |
б — т о же , |
60—6-1 ата: в |
— т о же , д о |
ПО ата. |
2,0 2,2 2,4 2,6 lq(l-ip)!Os 1,0 1.5 2.0 Lq(<-<ö)/0J
10.9. Турбулентное течение пленки конденсата
Рассмотрим теплообмен при пленочной конденсации пара на вертикальной стенке в режиме турбулентного течения конденсата (рис. 10.12). Этому режиму соответствуют зна чительные скорости конденсации, и поверхность раздела фаз можно считать гладкой относительно толщины пленки кон денсата б. Распределение касательных напряжений по тол щине пленки конденсата запишем в виде
170
(10.9.1)
где %" — коэффициент трения пара о поверхность конденсата, являющийся функцией числа Рейнольдса пара и скорости конденсации в соответствии с формулой (5.6.5).
В данном случае |
|
|
|
|
I |
|
|
rp"U" |
|
; 10.9.2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где jст —безразмерный |
поток пара |
|
|
|||
на поверхности пленки конденсата (от |
|
|
||||
сос из пограничного слоя пара к по |
|
|
||||
верхности |
раздела фаз); |
q—-плотность |
|
|
||
теплового |
потока. |
|
|
|
Рис. |
10.12. Схема турбу- |
Принимая двухслойную схему тур- |
летного""течения" пленки |
|||||
булептного пограничного слоя и ли- |
|
|
||||
нейный закон длины пути смешения в |
|
|
||||
(3.3.10), получим следующее выражение для |
|
|||||
эффициента теплоотдачи: |
|
|
|
|
||
а... |
|
|
' + |
/ |
i - ч , - |
|
Лх Рг' + — In |
|
. |
|
|
|
|
gc p u , |
|
|
|
|
||
Л |
V* |
4- и* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
- |
l - t |
l ! |
|
|
|
|
|
||
где
динамическая
поверхности
(стенке).
Из балансового уравнения
d (u'ô) - -JL- dx
171
следует, что
|
|
|
|
|
|
Re' - Re B 'p= |
X |
j |
" |
- |
^ |
- . |
|
|
|
(10.9.5 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Здесь |
W— средняя |
скорость течения конденсата в данном |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
сечении |
пленки; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
||||
|
|
|
б — толщина |
пленки |
конденсата |
на |
расстоянии |
от |
||||||||||||
|
|
|
|
начальной |
кромки |
поверхности |
охлаждения; |
|
|
|||||||||||
Re' — —, |
|
число Рейиольдса |
пленки |
|
конденсата; |
|
|
|
||||||||||||
ReKp |
|
|
|
—число |
Рейнольдса |
|
перехода |
от |
ламинарного |
к |
||||||||||
|
|
|
|
турбулентному течению пленки конденсата; |
|
|
||||||||||||||
|
|
^кр — координата |
начала |
перехода. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Связь между числом Рейнольдса пленки и параметрами |
||||||||||||||||||||
турбулентного |
течения |
устанавливается |
путем интегрирова |
|||||||||||||||||
ния |
уравнения |
(10.9.5) |
при |
подстановке |
в |
него |
интеграла |
|||||||||||||
средней скорости, соответствующей логарифмическому рас |
||||||||||||||||||||
пределению. Получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
R e |
= |
|
2 |
• ( С * _ |
— J ( — - |
|
+ IT ( — І П " Г - ^ І П |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(10.9.6) |
||
Для |
констант |
в |
(10.9.3) |
и (10.9.6) |
имеем |
обычные |
значения: |
|||||||||||||
х = 0 , 4 ; |
С # = 5 , 5 ; |
т ) і = П , 6 . Ниже |
приведены |
результаты |
рас |
|||||||||||||||
четов |
по |
формуле |
(10.9.6) |
при |
указанных |
значениях |
кон |
|||||||||||||
стант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Î)*Ô |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
|
134 |
225 |
400 |
900 |
2500 |
3600 |
10000 |
40000 |
90000 |
|
|
|||||||
|
Re' |
|
67 |
108 |
171 |
307 |
590 |
|
757 |
|
1413 |
3212 |
5140 |
|
|
|||||
При |
|
|
гр>ц,, |
*•œ |
в соответствии |
с |
(5.7.15) |
|
|
|
|
|||||||||
10.10. Нагрев свободно падающей струи жидкости конденсирующимся на ее поверхности паром
В свободно падающей турбулентной струе (рис. 10.13) поле скоростей сформировавшееся при выходе из насадки, быстро выравнивается и поперечный градиент скорости мал. В этих случах формируется квазиизотропная турбулентность, слабо затухающая на сравнительно коротком участке сплош ного течения струи. Поэтому при условии сохранения сте пени турбулентности струи можно принять, что
•kr=**cpUJln |
(10.10.1) |
172