Экспериментальное исследование теплообмена при конденсации движущегося пара на наружной поверхности одиночных горизонтальных труб

• Автор: Лазарев, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 155 c. : ил

Принятые обозначения

ГЛАВА I. Обзор литературы

1.1. Теплообмен при конденсации ’’неподвижного” пара

на горизонтальном цилиндре

1.2. Теоретические исследования теплообмена при

ламинарной пленочной конденсации

1.3. Экспериментальные работы по теплообмену при конденсации движущегося пара

1.4. Выводы. Постановка задачи экспериментальных исследований

ГЛАВА 2. Описание экспериментального стенда и

методика проведения опытов

2.1. &гбор рабочего вещества

2.2. Описание экспериментального стенда и методика проведения опытов
2.3. Методика проведения измерений
2.4. Сбор информации и обработка результатов экспериментов с помощью ЭВМ
2.5. Методика проведения скоростной киносъемки и фотографирования процесса конденсации
2.6. Оценка погрешности эксперимента
ГЛАВА 3. Экспериментальное исследование теплообмена при пленочной конденсации на наружной поверхности горизонтального цилиндра
3.1. Исследование теплообмена при конденсации ’’неподвижного" пара
3.2. Анализ скоростных кинофильмов
3.3. Результаты экспериментального исследования теплообмена при конденсации движущегося пара

3.4. Анализ обобщения результатов эксперимента
по конденсации движущегося пара
3.5. Вы в оды
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Практическая ценность работы. Апробация работы
Личное участие автора
Таблицы экспериментальных данных

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Сс^- коэффициент расхода О - удельная теплоемкость, Дж/(кг К) с*- коэффициент трения •ЬА- диаметр трубы и капли конденсата, м р - площадь сечения, М с^. - ускорение силы тяжести Р, - длина трубы или пластины, м 5 - ширина канала, м р - давление, Па

- плотность теплового потока, Вт/м
" скрытая теплота пароооразования, Дж/кг
-т-И о
| - температура насыщения пара, С 1^.- средняя температура стенки, °С аТ - температурный напор, °С
ци' - скорость течения жидкости и пара, м/с

оС ~ коэффициент теплоотдачи, Вт/м
- толщина плёнки, м
уи/ - коэффициент динамическом вязкости жидкости и прра, Па с
и/1 - коэффициент кинематической вязкости жидкости
! р
и пара, м /с
// , о
Р/Р ~ плотность жидкости и пара, кг/м 0 - коэффициент поверхностного натяжения, Н/м г - напряжение трения, Н/м^
У - плотность поперечного потока, кгДм^ с)
Ми - число Вуссельта

ри которой расположен омический нагреватель из нержавеющих труб, имеющий сопротивление 0,025 Ом. Энергия на нагреватель подается от генератора ГПН-550. Испаритель рассчитан на мощность до 200 кВт. В верхней части испарителя установлен брызгоотделитель в виде двух рядов конусов. С целью компенсации тепловых потерь на испарителе имеются три охранных нагревателя, по одному в каждой секции, а днища теплоизолированы асбестом. Токоввод нагревателя электроизолирован от корпуса фторопластом и имеет канал для подачи охлаждающей воды с целью предохранить фторопластовую изоляцию от перегрева. Во всех частях испарителя вмонтированы стеклянные окна для контроля за уровнем рабочего вещества, с этой же целью установлен стеклянный уровнемер. В процессе работы уровень жидкого хладона поддерживался на несколько сантиметров выше верхней части нагревателя. Кроме этого, в верхней части нагревателя установлены три хромель-копелевые термопары, для контроля за его температурой. Сигнал от термопар выведен на показывающий милливольтметр МРІ-02. Имеется система защиты. В случае, если температура стенки нагревателя станет больше установленной на задатчике, нагрузка с генератора снимается и нагреватель обесточивается. Эта система служит для того, чтобы избежать термического разложения хладона. Для контроля за давлением в испарителе был установлен манометр с верхним пределом 60 кг/см3 кл. 0,5. Рабочий конденсатор представляет из себя кожухотрубный теплообменник, 1200 мм длиной, в котором установлены 44 (У-образные нержавеющие трубы диаметром 18x1,5 мм. Как и испаритель, рабочий конденсатор имеет стеклянные окна, охранный нагреватель и манометр. При температуре насыщения в контуре Тм » 70°С конденсатор позволяет снимать нагрузку, равную выделенной парогенератором, до 150 кВт. Экспериментальный конденсатор выполнен из цилиндрической обечайки диаметром 400 мм