Закризисное кипение криогенного потока в змеевиковом канале

• Автор: Гулицкая, Анна Александровна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 187 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Особенности кипения жидкостей в трубах и каналах
1.2. Методы интенсификации теплообмена
1.3. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при кипении в змеевиковых каналах
1.4. Математическое моделирование процесса испарения криогенной жидкости в полях массовых сил
1.5. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИСПАРЕНИЯ
ЖИДКОСТИ В ЗМЕЕВИКЕ
2.1. Обобщение экспериментальных данных по теплообмену в плоском канале с односторонним закритнческим вдувом в отсутствии самостоятельного центрального потока
2.2. Математическая модель расслоенного режима течения с эффектом Лейденфроста при кипении потока криогенной жидкости в змеевике
2.3. Математическая модель дисперсного режима течения с эффектом Лейденфроста при кипении потока криогенной жидкости в змеевике
2.4. Перетечки тепла в поперечном сечении змеевика
2.5. Апробация математической модели испарения жидкости в змеевике
2.6. Проверка адекватности математической модели
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ИСПАРЕНИЯ В ЗМЕЕВИКЕ
3.1 Влияние различных факторов на интенсивность испарения
жидкости в змеевиковом канале
3.2. Сравнительный анализ процесса испарения криогенной жидкости в прямой трубе, трубе с закруткой потока и в змеевике
3.3. Математическая модель расчета змеевикового испарителя при
внешнем обогреве поперечным потоком
3.4 Оптимизация змеевикового испарителя
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
С> - тепловой поток q - плотность теплового потока Т - температура р - давление
] - инерционное ускорение g - плотность потока массы Є - расход
у,V - скорость пара и жидкости р - плотность (1 - диаметр
а - коэффициент теплоотдачи X - коэффициент теплопроводности Б - площадь
х - массовое паросодержание
з - шаг закрутки
Ь - длина, работа
г - длина в направлении оси г
Ф - центральный угол
ф1 - угол закрутки
г - теплота парообразования
(X - коэффициент динамической вязкости
V - коэффициент кинематической вязкости
(3 - коэффициент объемного расширения

фреона-22 в трубах со спиральной накаткой, в /42/ при аналогичных условиях исследовалось кипение воды. Эти опыты показали, что спиральноповерхностные интенсификаторы являются эффективным средством повышения качества парогенератора.
В работах /43,44/ представлены экспериментальные исследования процессов теплообмена при испарении теплоносителя и гидродинамические характеристики для труб с оребрением. Сравнение труб с микрооребрением (высота ребер до 0.25 мм) и труб с высокими ребрами ( высота выше 0.25 мм), представленное в работе /44/, показало, что они имеют близкие значения коэффициентов интенсификации при испарении фреона, которые при постоянной массовой скорости в зависимости от паросодержания составляют от 1.3 до 1.7. Но ввиду меньших потерь давления, трубы с микрооребрением имеют заметно более высокие значения коэффициента эффективности интенсификации (1.1 против 0.5).Он учитывает как интенсификацию теплообмена, так и возрастание гидравлического сопротивления.
Средние коэффициенты теплоотдачи оребренных труб, основанные на номинальной эквивалентной площади поверхности неоребренной трубы, в случае испарения превышают средние коэффициенты теплоотдачи неоребренной трубы в 1.64-2.2 раза. Что касается перепада давления на рабочем участке, то он тоже возрастает по сравнению со случаем неоребренной трубы, хотя и в меньшей степени, чем коэффициент теплоотдачи /43/.
Регулярные макронеровности на теплопередающей поверхности (углубления, канавки, отверстия, ребра) - являются одним из способов повышения критической плотности теплового потока при кипении /21,45/. Элементы макронеровностей увеличивают эффективную площадь теплопередающей поверхности, влияют на гидродинамику парожидкостных потоков вблизи нагревателя и способствуют существованию значительной