ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 34
Скачиваний: 0
Рис. 3. Обобщение опытных данных по предель ным расходам конденсата.
|
JuUuv |
v |
|
г, |
V |
, |
v |
|
2000\ |
* |
V |
* |
* |
|
г |
|
1000*---------*------- ?------- ?------- ?-------? |
||||||
|
▼ |
v |
v |
Т |
V |
|
▼ |
|
▼ |
▼ |
v |
* |
|
▼ |
|
Sf |
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•О |
|
|
|
|
% 2000f- |
* |
* |
% |
|
8 |
||
t |
S_ |
я |
В |
в |
□ |
|
В |
■ |
■ |
|
|||||
s |
|
6 |
|
т |
|
|
|
6000ь |
|
|
|
|
|
||
^ |
|
|
|
|
О |
||
|
|
о |
|
|
О |
|
|
|
|
• |
в |
в |
• |
|
9 |
|
m o l |
|
|
|
|
|
|
|
2000i- |
в |
в |
1 |
S |
|
В |
|
* |
£ |
£ |
£ |
|
£ |
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
г |
1 |
1 |
|
1 |
|
5000 Г |
г |
В |
8 |
В |
|
|
|
чооЖ |
В |
|
8 |
|||
|
3000L |
i |
i |
£ |
£ |
|
£ |
|
|
|
\ |
6 |
1 |
р,град |
|
|
|
2 |
ч |
5 |
|||
|
|
а / иг |
•3 уЧ |
Л11 а г 1 °У |
|
|
|
Рис. 4. Зависимость коэффициента теплоотдачи от угла наклона трубы.
кг/м*-ч = 50 |
(а), 100 (б), |
200 (в), 300 |
(г). |
||
Диаметр трубы, |
мм: 24 |
( / —4) |
и 30 |
( / ' — 4 '). |
|
° С = 20 (1, / ') , |
40 ( 2 , |
2 '), 60 |
(3, |
3’ ), 80 |
(4, 4 '). |
I______________ |______________ 1______________ I______________ I---------------------- L
0,01 0,03 0,05 £
содержании в паре только 0,2%^воздуха коэффициент теплоотдачи снижается примерно вдвое. Здесь же приведена обобщенная зави симость по данным В. А. Гудемчука, Е. Лангена и Д. Ф. Отмера в обработке С. С. Кутателадзе [8] и данные М. Н. Яновского [9]. В. А. Гудемчук и Е. Ланген проводили опыты при температуре насыщенного пара порядка 50°С, Д. Ф. Отмер — при 99—115°С, а М. Н. Яновский — примерно при 25° С.
Качественный характер этих зависимостей одинаков: уменьшение коэффициента теплоотдачи с увеличением содержания воздуха в паре и приближение к постоянному значению при определенном содержании воздуха. Количественное расхождение, особенно в области малых содержаний воздуха (е<1,5% ), можно объяснить различными условиями опытов (например, неодинаковой скоростью движения пара) и различием в методике определения содержания воздуха в паре. В опытах В. А. Гудемчука и Е. Лангена (см. [8]) количество воздуха в паре принято равным количеству воздуха, подаваемому в паропровод с помощью насоса, хотя давление во всех опытах безусловно ниже атмосферного и, следовательно, воздух присасывался извне.
Л. Д . Берман [10] указывал на некоторое расслоение опытных точек вокруг зависимости, полученной С. С. Кутателадзе [8]. Сделано предположение [10], что зависимость ajaNu = / (е) наиболее
сильно определяется скоростью паровоздушной смеси, которая во всех опытах была различной.
Результаты настоящих опытов по влиянию содержания воздуха в паре на коэффициент теплоотдачи и сопоставление их с другими известными опытными данными не носят, по нашему мнению, обобщенного характера и поэтому их нельзя распространять на опыты, существенно отличающиеся от настоящих.
Результаты экспериментов по влиянию угла наклона на коэф фициент теплоотдачи показали, что при заданной температуре воды на входе в установку, одинаковой гидравлической (тепловой)
________ I_________I_________ I_________ I_________ 1
2 |
4 |
6 |
8 fiipad |
Рис. 6. Сопоставление экспериментальных и расчетных зависимостей на наклонной трубе с учетом поправки на содержание воздуха.
Диаметр трубы, мм: 24 (1) и 30 (2).
Qp, кг/м г -ч=Ь0 (а), 100 (б), 200 (в), 300 (г).
нагрузке и прочих равных условиях коэффициент теплоотдачи слабо зависит, от угла наклона трубы к горизонтали. Опытные изменения коэффициентов теплоотдачи в зависимости от угла наклона трубы достаточно хорошо согласуются с расчетом, про веденным по методике работы [1] (рис. 6). Максимальное откло нение не превышает ± 8 % , а при гидравлической нагрузке
<7f =300 кг/м2-ч не превышает +5%.
Приводим зависимости коэффициентов теплоотдачи от угла наклона трубы к горизонтали в сопоставлении с расчетными [1]* и с учетом поправки на содержание воздуха в паре (см. рис. 6). Поправку на содержание воздуха в паре вводили по даннымнастоящей работы (см. рис. 5, кривая 3) в виде
а* = аz*,
где z* — коэффициент, учитывающий содержание воздуха в паре..
Максимальное отклонение опытных данных от расчетных в большинстве опытов не превышает 10%, а при гидравлической' нагрузке д* = 300 кг]мг-ч не превышает +6%.
Вэкспериментах в пределах погрешности обнаружена тенденция
кнекоторому росту коэффициента теплоотдачи при увеличении угла наклона при гидравлических нагрузках свыше 200 кг/м2-ч,
что совпадает с данными работы [1]. Аналогичный результат получен и в опытах Селина [3] в пределах изменения угла наклона от 0 до 15°.
Результаты измерений локальных температур стенки трубы диаметром 30 мм при одинаковом расходе охлаждающей воды и
различных углах наклона трубы, удельных гидравлических на грузках и содержаниях воздуха в паре приведены на рис. 7. Они косвенно характеризуют изменение гидродинамики пленки конден сата и, соответственно, теплоотдачи по периметру и длине наклонной трубы. Форма эпюр распределения температур стенки по периметру
трубы определяется двумя ярко выраженными зонами — основной и поддонного слоя.
Температура стенки на верхней образующей трубы при ^F = const
практически не зависит от длины трубы, а определяется только температурой охлаждающей воды на входе в трубу, которой соот ветствуют определенное (практически постоянное) содержаниевоздуха в паре и определенный температурный напор.
Температура стенки на нижней образующей трубы при ф= 180° остается практически постоянной на всей длине трубы, независимо от угла наклона к горизонтали. Уровень этой температуры также определяется только температурой охлаждающей воды на входе-
втрубу. Независимость температуры в нижней точке трубы, несмотря на существенное накопление конденсата по длине трубы, свидетельствует, по-видимому, о турбулизации пленки конденсата
вподдонном слое. Этим, по нашему мнению, и объясняется некотороеувеличение среднего (по всей трубе) коэффициента теплоотдачи
8 г
/
2. 5. 8,
Номераточек |
|
|
|
|
Рис. 7. Изменение температуры стенки |
трубы ( 0 |
30 |
мм) |
|
по периметру и длине |
трубы при qp = |
50 (а), |
100 |
(б), |
200 (в), |
300 кг)мг-ч (г). |
|
|
|
___________ t x = 20 (/), 40 (2), 60 (3), 80° С (4).______________
при гидравлических нагрузках qF > 200 кг/м12345678910-ч, что хорошо
согласуется с результатами расчетов [1].
С увеличением удельной гидравлической нагрузки температура
стенки на |
верхней образующей |
трубы (<р = 0) и при ф=150° |
||
практически |
не меняется. |
При этом |
происходит систематическое |
|
уменьшение |
температуры |
стенки |
на |
нижней образующей трубы, |
т. е. в зоне поддонного слоя. Ширину зоны поддонного слоя непосредственно в опытах не определяли. Оценку ее можно осу ществить по эпюрам распределения температур стенки по периметру и длине трубы при различных гидравлических нагрузках. Ширина зоны поддонного слоя составляет примерно 60° (+10%) и прак тически не зависит от длйны трубы и гидравлической нагрузки. Это хорошо согласуется с результатами, ранее полученными на холодных моделях [6].
ЛИ Т Е Р А Т У Р А
1.А. Г. Ш е й н к м а н , В. Н. Л и н е ц к и й . Изв. АН СССР, Энергетика и
2. |
В. |
транспорт, 1969, 1, 136. |
|
|
|
|
установках. |
||||
М. |
Б у з н и к. Интенсификация теплообмена в судовых |
||||||||||
3. |
G. |
Л., Судостроение, 1969. |
Development |
Heat Transfer. |
Part |
II. N.-Y., |
|||||
S e l i n . |
International |
||||||||||
4. |
|
ASME, 1961. |
|
|
|
17. |
|
|
|||
С. H. Фукс . Теплоэнергетика, 1971, 2, |
и гидравлическое |
||||||||||
5. |
А. |
П. |
С о л о д о в , |
В. |
П. |
И с а ч е н к о . |
|
Теплообмен |
|||
6. |
|
сопротивление. Труды МЭИ, 1965, вып. 63, стр. 85. |
|
Повышение |
|||||||
А. Г. Ш е й н к м а н , |
В. Ф. Я н ч е н к о , |
В. Н. Л и н е ц к и й . |
|||||||||
|
|
экономичности и надежности турбинных установок. Труды Уральского |
|||||||||
7. |
|
политехи, ин-та, 1967, № |
166, стр. 60. |
|
Ю. М. Б р о д о в . |
Гидродина |
|||||
А. Г. Ш е й н к м а н , |
В. Н. |
Л и н е ц к и й , |
|||||||||
8. |
|
мика и теплообмен, вып. |
1. Свердловск, |
1972, стр. 17 (УНЦ АН СССР). |
|||||||
С. С. К у т а т е л а д з е . |
Теплопередача при конденсации и кипении. М., |
||||||||||
|
|
Машгиз, |
1952. |
|
|
|
|
|
|
|
|
9.М. Н. Я н о в с к и й . Судовые конденсационные установки. М.—Л., ОНТИ НКТП СССР, 1935.
10.Л. Д. Б е р м а н. Конвективная теплопередача в двухфазном и однофазном потоках. М., «Энергия», 1964, стр. 3.