Экспериментальное исследование интегральных характеристик теплообмена при вынужденном движении двухфазного потока азота в длинном вертикальном канале и расчетные рекомендации

• Автор: Сударчиков, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 c. : ил

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. О возможности описания теплообмена при кипении криогенных жидкостей с помощью существующих расчетных соотношений
1.2. Экспериментальные исследования кипения криогенных жидкостей при вынужденной конвекции

1.3. Задачи исследования

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА

ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Выбор методики исследования

2.2. Схема и конструкция экспериментальной установки

2.3. Экспериментальный участок..

' .'„.'."ЗЧ1*

2.4. Методика измерений. Погрешность эксперимента
2.5. Методика проведения эксперимента и обработки результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
З.Г. Условия проведения экспериментов
3.2. Пузырьковое кипение в условиях
вынужденного движения

3.3. Область испарения при вынужденной
конвекции
ГЛАВА 4. ОБОБЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.
МОДИФИЦИРОВАННОЕ ЧИСЛО
4.1. Обобщение экспериментальных результатов соотношениями В.В.КлимеНКо и
А.В.Григорьева
4.2. Расчетное соотношение для области испарения при вынужденной конвекции. Модифицированное число Во*
4.3. Обобщение результатов экспериментов с использованием модифицированного
числа Во*
ЕЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

а - температуропроводность, м /с;
6 - капиллярная постоянная, м;
Ср - удельная теплоемкость при постоянном давлении, дж/кгК; о£ - внутренний диаметр канала, м;
£ - частота, щ;
Q■ - массовая скорость, кг/м2с;
^ - ускорение силы тяжести, м/с2;
I - энтальпия, дж/кг;
I - ток, А;
б - длина экспериментального участка, м;
А - массовый расход, кг/с; р - давление, Па;
- перепад давления, Па;
А - тепловой поток, Вт;
^ - удельный тепловой поток, Вт/ м2;
- теплота парообразования, да/кг;
£ - электрическое сопротивление, Ом;
С[ - внутренняя поверхность трубы, м2;
7" - температура, К;
- разность температур стенки и насыщения, К; V - объемный расход, л/с;
О - кинематическая вязкость, м2/с;
X - относительная энтальпия (расходное паросодержание);
- напряжение;
- истинное паросодержание;

о,1+0,5
[6] оС ~ С- (в зависимости от^ и X ), что согласуется с [7]
4. Влияние давления на теплоотдачу систематически не изучаО 2
лось. Авторы [3] указывают на сильную зависимость сС~ р ' , в то
время как по данным [6} оС может как увеличиваться, так и уменьшаться с ростом давления. Однако, оба исследования проведены в узком диапазоне изменения р
5. Имеются данные единственной работы [8] по теплообмену при кипении с недогревом. Важный в практическом отношении вопрос о соотношении коэффициентов теплоотдачи при кипении насыщенной
и недогретой жидкости не изучался.
1.3. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Итак, вышеизложенное определенно указывает на недостаточность имеющихся в настоящее время опытных данных по кипению криогенных жидкостей в каналах в условиях вынужденной коньекции. Большая часть их получена в экспериментальных исследованиях на горизонтальных образцах. Это, как уже указывалось выше, ограничивает возможности их анализа (опасность привлечения и рассмотрению опытных данных,не свободных от влияния стратификации потока). Кроме этого, узкие диапазоны изменения режимных параметров не позволили полностью выявить их влияние на теплоотдачу при кипении. Главным образом это относится к влиянию давления на интенсивность теплоотдачи.
Указывая наличие особенностей при кипении криоагентов в каналах, рассмотренные экспериментальные исследования, тем не менее не дают возможность выработать четкие практические рекомендации для расчета интенсивности теплоотдачи при кипении жидких криоагентов в каналах, т.е. указать пригодное для этих целей расчетное соотношение.
Очевидна необходимость продолжения экспериментального изу-