Теплоотдача и гидравлическое сопротивление гладких каналов при турбулентном течении воды сверхкритического давления

• Автор: Разумовский, Виктор Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 222 c. : ил

Условные В В Е Д

Глава I.

Глава 2.

2.2
2.2
2.2

2.4. 2.4

обозначения
£ Н И Е
ТЕПЛООТДАЧА И ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КРУГЛЫХ И КОЛЬЦЕВЫХ КАНАЛОВ ПРИ ДВИЖЕНИИ ОДНОФАЗНОЙ СРЕДЫ. ОКОЛОКРИТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
(ОБЗОР)
Свойства теплоносителя
Экспериментальные исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления каналов при турбулентном движении жидкостей с переменными
свойствами
Расчетно-теоретическое исследования
Выводы и постановка задачи исследования
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ
УСТАНОВКА
Специфика исследования теплогидравлических процессов, протекающих при сверхкритическом
давлении теплоносителя
Методика измерений и обработка результатов
. Общие замечания
. Методика исследования с традиционным измерением гидравлических характеристик
потока
. Методика исследования по методу двух
перепадов
Индуктивный дифманометр
Экспериментальная установка
. Циркуляционный контур

2.4.2. Рабочие участки
2.4.3. Схема измерений и КИП
2.5. Отладка методики исследования
2.5.1. Характер взаимосвязи ТАК с теплогидравлическими условиями в канале
2.5.2. Проверка влияния качества воды на температурный режим и сопротивление
канала
2.5.3. Выбор параметров эксперимента с учетом требований метода двух перепадов
2.5.4. Диапазон изменения параметров
2.6. Оценка погрешностей
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБОБЩЕНИЕ
ОПЫТНЫХ ДАННЫХ
3.1. Изотермическое трение
3.2. Гидравлическое сопротивление и теплоотдача труб и кольцевых каналов при турбулентном движении воды СНД
3.2.1. Исследование по традиционной методике
3.2.2. Исследование по методике двух перепадов
3.3. Обобщение полученных результатов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Условные обозначения
(£, Р=§^ - безразмерный радиус ;
/ - длина, мм ;

- приведенная длина ;

Р - сечение канала, м'•,
£,Т - температура, °С , Р; р - давление, МПа ;
ЛР - перепад давления, Па ;
- массовая скорость, кг/м*** с ;
и - продольная составляющая компонента скорости ■
к - энтальпия, кДж/кг ;

^ - плотность, кг/м ;

Т* - удельный объем, м /кг ;
- динамический и кинематический коэффициенты ; вязкости, кг/м*с, м^/с ;
б'р - изобарная теплоемкость, кДж/кг*К у
^ - температурный коэффициент термического расширения, 1/К ;
^ - плотность теплового потока, Вт/м^ ;
£ - коэффициент гидравлического сопротивления ;
§т-,£и - коэффициенты сопротивления трения, ускорения ; / - импульс потока, Па ;
об - коэффициент теплоотдачи, Вт/м^*К ;
£ - коэффициент импульса ;
Т - касательное напряжение, Па ;

У - ускорение силы тяжести, м/с ;
Ре - критерий Прандтля ;
Ми - критерий Нуссельта

1.3. Расчетно-теоретические исследования
Накопленный обширный экспериментальный материал показал, что теплообмен и гидравлическое сопротивление при турбулентном течении однофазных теплоносителей околокритических параметров сложно и неодинаково зависят от интенсивности
в поле сил тяжести, термогравитации, инерционных характеристик потока и других факторов. Трудность получения и обобщения экспериментальных данных, их противоречивость, необходимость понимания механизма опасных режимов ухудшенной теплоотдачи с целью их надежного прогнозирования вызвали к жизни большое число расчетно-теоретических исследований. В их основе, как правило, лежат представления полуэмпирической теории турбулентности, в которой дифференциальные уравнения движения, энергии и неразрывности замыкаются теми или иными зависимостями для расчета коэффициентов турбулентного переноса импульса и тепла, а сами уравнения решаются в приближении пограничного слоя, так как эти коэффициенты преобразуются, согласно идее Буссинеска, к виду членов, описывающих ламинарное пристенное движение. Конкретный численный результат получается при введении в эту систему уравнений начальных условий и уравнений состояния для данного теплоносителя.
С учетом ряда допущений, в том числе отсутствия естественной конвекции, диссипации энергии, осевого потока тепла и изменения аксиальной составляющей импульса вдоль оси трутеплоподвода
, геометрии канала и его ориентации
уравнения энергии и движения принимают вид