Метод расчета интенсивности теплообмена при кипении жидкостей в узких клиновидных каналах

• Автор: Блинов, Анатолий Давыдович
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 c. : ил

Введение .
Обозначения

Глава I. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО КИПЕНИЮ ЖИДКОСТЕЙ

В УЗКИХ КАНАЛАХ II

1.1. Эффект микрослоевого кипения .

1.2. Кольцевые каналы .

1.3. Плоскопараллельные каналы

1.4. Клиновидные каналы .

1.5. Явление старения при кипении в большом

Объеме И.

1.6. Выводы и постановказадачи исследований

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
КИПЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ В УЗКИХ КАНАЛАХ .
2.1. Описание установки .
2.2. Методика проведения экспериментов
2.3. Методика обработки экспериментальных данных .
2.4. Анализ погрешностей измерений и обработки экспериментальных данных .
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИДРОДИНАМИКИ И ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ ЖИДКОСТЕЙ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ УЗКИХ КАНАЛАХ ОТКРЫТОЙ СХЕМЫ ПИТАНИЯ
3.1. Некоторые особенности явления старения
3.2. Влияние плотности теплового потока на интенсивность теплообмена
3.3. Влияние угла раскрытия канала на интенсивность теплообмена и кризис .
3.4. Влияние толщины зазора на входе в канал
3.5. Влияние физических свойств жидкости .
3.6. Влияние способа обогрева канада
3.7. Обобщение экспериментальных данных по критическим тепловым нагрузкам .
Глава 4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ
ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ПУЗЫРЬКОВОМ КИПЕНИИ В УЗКИХ КАНАЛАХ .
4.1. Физическая модель процесса
4.2. Основные допущения
4.3. Математическое описание .
4.3.1. Определение локального коэффициента теплообмена
4.3.2. Определение скорости жидкости на входе в канал
4.4. Сравнение экспериментальных и расчетных данных
вывода.
ЛИТЕРАТУРА


Экспериментальные работы по кипению ряда теплоносителей в кольцевых , , , и плоскопараллельных , , , щелевых каналах, характерный размер которых толщина соизмерим с отрывным диаметром паровой фазы в условиях естественной конвекции, показали, что интенсивность теплоотдачи может на порядок превышать таковую в большом объеме. Малый объем теплоносителя, высокая интенсивность процесса кипения в узких щелевых каналах представляют большой интерес для развития ряда отраслей современной техники с точки зрения разработки новых компактных теплообменных аппаратов и устройств, а также различного рода систем охлаждения испарительного типа. Материалы ХХЛ съезда КПСС. М. Политиздат, . Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М. Политиздат, . В настоящее время практически не изучены особенности кипения жидкостей в расширяющихся по ходу движения парожидкостного потока клиновидных узких каналах, отсутствует метод расчета интенсивности теплоотдачи, учитывающий переменную толщину канала по высоте. Исследование данного вопроса представляет научный и практический интерес. На основании этого и выбрана тема данной работы. В результате проведенных исследований получены новые экспериментальные данные по интенсивности теплообмена и критическим тепловым нагрузкам при кипении жидкостей в узких клиновидных каналах. Выявлены некоторые особенности явления старения, а также влияние угла раскрытия канала и физических свойств жидкостей на интенсивность теплообмена и кризис кипения. Определена величина предельных углов раскрытия клиновидного канала для двух типов жидкостей, когда процесс кипения протекает аналогично большому объему. Разработана модель физического механизма процесса пузырькового кипения в узких каналах и метод расчета локальных коэффициентов теплообмена. Эти результаты и выносятся автором на защиту. Структурно диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и приложения. Первая глава посвящена обзору исследований по кипению жидкостей в узких щелевых каналах, который проведен по опубликованным работам советских и зарубежных авторов. В конце главы сформулированы основные задачи исследования. Вторая глава посвящена описанию экспериментальной установки, методике проведения экспериментов и обработке полученных данных. В конце главы приведен анализ погрешностей измерений и обработки экспериментальных данных. Третья глава содержит основные результаты экспериментальных исследований гидродинамики и теплообмена при кипении в вертикальных каналах открытой схемы питания. Приведено сравнение с результатами других авторов при кипении жидкостей в плоскопараллельных каналах и большом объеме. Четвертая глава посвящена теоретическому исследованию интенсивности теплообмена в узких каналах. Изложены основные положения метода расчета локальных величин коэффициентов теплообмена. В конце главы приведено сравнение расчетных и экспериментальных данных. В приложении даны схемы конструкций,разработанные автором на базе узких каналов, для расчета интенсивности теплообмена. По объему диссертация состоит из страниц машинописного текста, рисунков, библиография содержит наименований. ЕК естественная конвекция прей. ИК микрослой 1Ц. Н.З. Щ А СрР ЛСрр . С Вя . СВА . Глава I. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО КИПЕНИЮ ЖИДКОСТЕЙ В УЗКИХ КАНАЛАХ. Особое место в теории теплообмена занимает модель микрослоевого кипения жидкостей, на основании которой появился способ интенсификации процесса кипения. В х годах Снайдер Н. Последующие экспериментальные исследования подтвердили эту гипотезу. Например, в работе Субботина В. И. и его сотрудников б5 были замерены пульсации температуры стенки в окрестности активного центра парообразования, косвенно свидетельствующие о наличии испаряющегося микрослоя жидкости. Гипотеза Снайдера Н. Д.А. Лабунцова зо, 4б, который разработал приближенную теорию кипения в большом объеме. Согласно этой теории теплообмен складывается,в основном,из трех составляющих см. В этой модели кипения отрывной диаметр парового пузыря можно оценить по формуле В. Под большим объемом принято считать объем, все три измерения которого существенно превышают отрывной диаметр парового пузыря при кипении жидкости.