Совершенствование методов расчета процесса парообразования в перегретом пристенном слое в экранных трубах котлоагрегатов

• Автор: Даценко, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1 ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ПАРООБРАЗОВАНИЯ В ПАРОЖИДКОСТНОМ ПОТОКЕ В ЭКРАННЫХ ТРУБАХ

КОТЛО АГРЕГАТОВ

1.1 Режимы течения парожидкостных потоков в экранных

трубах котлоагрегатов

1.2 Замыкающие соотношения математических моделей парожидкостных потоков экранной трубы

1.3 Площадь межфазной поверхности в пузырьковом потоке

1.4 Трение между паром и жидкостью в парожидкостном потоке

1.5 Теплообмен между паром и жидкостью в парожидкостном потоке
1.6 Трение компонентов пароводяной смеси о стенку канала
1.7 Процессы возникновения и роста паровых пузырей в перегретой жидкости
1.8 Рождение пузырьков
1.9 Рост парового пузыря в объеме перегретой жидкости
1.10 Инерционная схема роста пузыря пара
1.11 Энергетическая схема роста пузыря пара
1.12 Скорость роста паровых пузырей на обогреваемой поверхности
1.13 Экспериментальные исследования процесса зарождения критических пузырьков
1.14 Выводы и задачи исследования
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РОСТА ПУЗЫРЕЙ ПАРА В ПЕРЕГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ
2.1 Экспериментальная установка

2.2 Погрешности измерения температуры, промежутка времени, расстояний и скорости
2.3 Результаты экспериментального исследования
2.4 Скорость движения межфазной границы
2.5 Особенности процесса парообразования в непредельно перегретых жидкостях
2.6 Физическая модель образования инициированных пузырей пара
2.7 Выводы
3 ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ПЕРЕХОДА ДОКРИТИЧЕСКИХ ЗАРОДЫШЕЙ ПАРОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ В КРИТИЧЕСКИЕ
3.1 Условия возникновения инициированных пузырьков при изменениях скорости роста первичного пузыря
3.2 Деформационное движение межфазной границы
3.3 Собственное движение границ деформируемого докритического зародыша под действием поверхностного натяжения
3.4 Собственное движение границ деформируемого зародыша под действием испарения
3.5 Оценка соотношения длительности времени восстановления сферической формы деформированного пузырька под действием испарения и поверхностного натяжения
3.6 Длительность промежутка времени существования наибольшего докритического зародыша
3.7 Энергетическая схема определения изменения критического радиуса деформированного зародыша
3.8 Выводы

4 УЧЕТ ПРОЦЕССА ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РОСТА ИНИЦИИРОВАННЫХ ПУЗЫРЕЙ В РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЯХ ДВИЖЕНИЯ ПАРОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА В ЭКРАННЫХ
ТРУБАХ КОТЛОАГРЕГАТОВ
4.1 Рост инициированных пузырей в пограничном тепловом
слое экранных труб котлоагрегатов
4.2 Увеличение площади межфазной поверхности
4.3 Межфазное трение, теплообмен между паром и жидкостью и трение компонентов пароводяной смеси о стенку канала.
4.4. Возникновение инициированных пузырьков при росте первичного пузыря непосредственно на нагреваемой поверхности .
4.5 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

толщина стенки 0,5 мм. Внутрь колбы помещен изолированный от ртути нагреватель и термопара. Температура жидкости поддерживалась близкой к температуре кипения при атмосферном давлении. Температура колбы, погруженной в исследуемую жидкость постепенно повышалась скачками на 2 °С, до тех пор, пока не происходило бурное вскипание или взрыв пристенного слоя жидкости. Это интерпретировалось как одновременное возникновение множества центров парообразования на всей поверхности колбы. Температура перегрева жидкости определялась по температуре ртути в колбе с учетом толщины стенки колбы, ее площади и теплопроводности материала колбы. Погрешность определения температуры перегрева составляла 3 °С. В результате экспериментов была найдена температура перегрева большого ' количества органических жидкостей.
В опытах [78] перегревался н-гептан и н-гексан в стальном сосуде объемом 1,1 литра. В ходе экспериментов жидкость в сосуде нагревалась под давлением без кипения до необходимой температуры. Затем сосуд быстро погружался в большой объем воды комнатной температуры, приг этом температура исследуемой жидкости у стенки падала, а перегрев жидкости достигался понижением давления в сосуде. Температура стенки сосуда и величина давления записывались с помощью самописца. По температуре стенки определялась температура жидкости в середине сосуда с помощью предшествующих калибровочных измерений. Найденный наибольший перегрев н-гептана и н-гексана составил 85 °С.
Для изучения кинетики образования критических зародышей пара в [67,68] использовалась небольшая пузырьковая камера. В опытах измерялась длительность времени существования перегрева в жидкости. Для этого жидкость нагревалась в стеклянном капилляре размером 1x6 мм, который помещался в термостат. Быстрый сброс давления производился через клапан с электромагнитным приводом, а установка температуры капилляра производилась с точностью 0,1 °С. Длительность