Исследование кризиса теплообмена в трубе с закрученной лентой

• Автор: Круг, Александр Федорович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
КТН - Критическая Тепловая Нагрузка; ц - тепловая нагрузка, МВт/м2; р - давление, МПа;
Ар - падение давления на рабочем участке, Па;
Т - температура, °С;
IV- скорость потока, м/с;
р - плотность, кг/м3;
рТУ-массовая скорость потока, кг/м2-с;
г - скрытая теплота парообразования, Дж/кг;
/? — энтальпия, Дж/кг;
х - расходное балансное массовое паросодержание двухфазного потока или относительная энтальпия потока: х = (к — Нв~) /г; с1 - диаметр трубы, м;
1 — толщина ленты, м;
Н— шаг закрутки ленты на 180°; у - степень закрутки ленты (у = Н/сР);
Ьн~ длина участка нагрева трубы, м;
ускорение свободного падения = 9.81 м/с2; а— коэффициент поверхностного натяжения, НУм;
коэффициент гидравлического сопротивления; р. - динамический коэффициент вязкости, Па-с Ср - удельная теплоемкость, Дж/(кг-°С);
Л- коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К);
(р-координата по окружности, градус; е— невязка;
Индексы:
кр — критическая 1 рода;
рас - расчетный;
экс - экспериментальный;
вх - вход;
вых - выход;
сп - стенка;
ж - жидкость;
п - пар;
Г- гидравлический;
гл - условия в гладкой трубе при прямолинейном течении; б1- насыщение;
нед - недогрев жидкости до температуры насыщения (ТуТж);
' - вода на линии насыщения;
" - пар на линии насыщения.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Обзор литературы по исследованию кризиса кипения при закрутке потока с помощью ленты
1.2. Гидравлическое сопротивление при закрутке потока
1.3. Общие представления о механизме кризиса теплообмена в трубах без ленты и с закрученной лентой
1.4. Известные рекомендации для расчета критической тепловой нагрузки при закрутке потока
1.5. Заключение по обзору литературных данных и постановка задач исследования
2. ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
2.1. Методика исследования
2.2. Рабочий участок
2.3. Экспериментальная установка
2.4. Рабочая камера
2.5. Методика проведения опытов и обработка данных измерений
2.6. Представление данных измерений
2.7. Результаты измерения падения давления
3. ГЛАВА 3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
ПУТЕМ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И МЕТОДИКА ИДЕНТИФИКАЦИИ РЕЖИМОВ ТЕПЛОСЪЕМА
3.1. Постановка задачи ОЗТ
3.2. Методика решения ОЗТ
3.2. Структура программы, выполненной в ANES/NE, и решение прямой задачи теплопроводности

3.3. Анализ достоверности решения ОЗТ
3.4. Определение границ режимов теплосъема
4. ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МАССИВА ДАННЫХ И УРАВНЕНИЙ
ДЛЯ РАСЧЕТА КРИТИЧЕСКИХ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК ПРИ ЗАКРУТКЕ ПОТОКА
4.1. Построение массива данных по критическим тепловым нагрузкам и
анализ влияния режимных параметров
4.2. Описание полученного массива данных по критической плотности тепловой нагрузки при закрутке потока с помощью известных уравнений и физических моделей
4.3. Разработка уравнений для расчета критических тепловых нагрузок при закрутке потока с помощью ленты на основе созданного массива
4.4. Рекомендации по практическому применению результатов работы..
ВЫВОДЫ ;
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Массив данных по критическим тепловым нагрузкам
Приложение 2. Оценка погрешности определения основных параметров

(Ьаг)

—I , -| ■——
о у- 1.4 * у »3
о у ■ 2.6 о у-4.
о у — 3.6 • у » п
О о о о О •
о о *> л Ов
о о о

ршр(у |чЪсч Ом пшг) у»»*4'
0^»2 44гтп С * 15.000 к*/т'-« Т, - 21-С р,-ть»г
М>.‘М

(Ь«г)

• С-^ЮОЦА*’»
• О - 10.М0 к|/т‘ » « С-15О0#к»/тЧ о С-ЩОЧцавЧ

Ош-2.44 |*т Т.-23-С Р,- ЮЬк

Г-1.«
10 20 30 40
Ч" (И«/1)
0 10 20 30 40 30
Ч" (MW/raI)

ц" (М«/шг)
4“ (МЖ/т!|

(Ьаг)
Ч* (МЗУЛп1)
ч” (МШп’)
Рис. 1.20. Данные по потерям давления на рабочем участке в зависимости от подведенной тепловой нагрузки при различных режимных параметрах [20], максимальные q соответствуют кризису теплообмена и пережогу рабочего участка