Теплогидравлические характеристики двухфазных потоков в контуре естественной циркуляции при низких приведенных давлениях

• Автор: Саффари Натанзи Хамид
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Состояние вопроса об исследованиях теплогидравлических

характеристик в контурах естественной циркуляции ■* в области низких приведенных давлений

1.2. Начало пузырькового кипения

1.3. Теплообмен при кипении в условиях вынужденного

движения (Пузырьковое кипение при вынужденной конвекции)

ГЛАВА 2. ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КЕЦ

2.1. Методика расчета контура естественной циркуляции

2.2. Структура (режимы течения) парожидкостных потоков

2.3. Изменение структуры потока и коэффициента
теплоотдачи по длине обогреваемой трубы
2.4. Модель теплообмена при кипении жидкости
в условиях вынужденного движения
2.5. Определение условий закипания в потоке недогретой
жидкости
в 2.5.1. Определение сечения начала кипения в условиях
вынужденного течения жидкости • 2.5.2. Сравнение с экспериментальными данными
2.6. Расчет истинного объемного паросодержания
2.6.1. Влияние профилей скорости и паросодержания на эффективное скольжение фаз
2.6.2. Истинное объемное паросодержание в адиабатных потоках с локальным скольжением фаз
2.6.3. Истинное объемное паросодержание неадиабатных потоков

2.7. Гидравлическое сопротивление парожидкостных потоков
2.7.1. Гидравлическое сопротивление в потоке квазигомогенной структуры
2.7.2. Гидравлическое сопротивление
в дисперсно-кольцевом потоке
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА РАСЧЕТА КЕЦ
3.1. Алгоритм расчета КЕЦ
3.2. Блок-схема программы расчета КЕЦ
3.3. Блок-схема программы расчета сечения начала кипения 79 ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА Н
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
4.1. Описание экспериментальной установки
4.2. Рабочий участок
4.2.1. Описание конструкции рабочего участка
4.2.2. Градуировочные опыты
4.3. Методика проведения эксперимента
4.3.1. Определение режимных параметров и
исследуемых величин
4.3.2. Оценка погрешности экспериментов
4.4. Результаты измерения теплогидравлических
характеристик контура
1 ЛАВА 5. СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ
С ОПЫТНЫМИ ДАННЫМИ
5.1. Анализ теплогидравлических характеристик КЕЦ
5.2. Сравнение результатов расчетов с опытными данными
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Программа расчета КЕЦ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
а - температуропроводность, м2/с;
ср - удельная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(кг.К);
ci, D - диаметр, м;
/ - коэффициент трения; Частота следования снарядов, с' ;
F - множитель;
G - массовый расход, кг/с;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
h - высота, м; энтальпия, Дж/кг;
hLG - теплота испарения жидкости, Дж/кг;
I - ток, протекающий по стенке трубы, А;
1 - длина трубы, м;
Р - давление, Па;
g - плотность теплового потока, Вт/м2;
Q - тепловой поток, Вт;
R - электрическое сопротивление трубы, Ом;
R, - газовая постоянная;
S - площадь сечения, м2, параметр подавления кипения,
совокупность систематических погрешностей; г - время, с;
Т - температура, “С, К;
и - среднерасходная скорость потока, м/с;
U - падение напряжения на рабочем участке, Вт;
U, - скорость витания капли, м/с;
и- - скорость, м/с;
№0 - скорость циркуляции, м/с;
д- - массовое расходное паросодержание;
2 - координата, м;
Z - полные коэффициенты гидравлического сопротивления;

канала, направления течения (подъемное, горизонтальное), а также свойств жидкости и пара (в первую очередь, поверхностного натяжения, плотности, вязкости). Знание структуры (режима течения) для двухфазных систем сопоставимо по важности с установлением границы ламинарного и турбулентного режимов течения однофазной жидкости. Но, к сожалению, классификация режимов течения двухфазной смеси не опирается ни на столь же убедительные эксперименты, как знаменитый опыт Рейнольдса, ни на внушительные теоретические результаты теории гидродинамической устойчивости, на которых зиждется определение условий перехода к турбулентному течению однофазной жидкости. Классификация структуры двухфазных течений основана главным образом на визуальных (или оптических) наблюдениях и во многом отражает субъективные представления исследователя. Даже в терминологии, используемой различными авторами, существуют различия. В книге [58] выделяется относительно небольшое число структур двухфазных потоков, отличающихся друг от друга существенными признаками. Такая классификация сложилась в отечественной литературе [39,48,53,60] и в главном совпадает с тем, что предлагают зарубежные специалисты [37,61,65,66].
а) б) в) г) д)
Рис. 2.3. Режимы двухфазного подъемного течения в вертикальной трубе диаметром 32 мм [8]
Фотографии основных режимов восходящего двухфазного потока в