Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет теплоотдачи при пузырьковом кипении
|
|
Сложные явления, наблюдающиеся при пузырьковом кипении, не дают возможности составить физически правильную модель процесса и дать ее полное математическое описание.
Для пузырькового кипения жидкости в условиях естественной конвекции (в большом объеме) предложен ряд формул для определения коэффициентов теплоотдачи. Например, формула, предложенная Д.А.Лабунцовым, которая с максимальным отклонением ± 35 % отражает экспериментальные данные многих исследований по кипению различных жидкостей в самых разнообразных условиях, имеет вид
| (8.3) |
где 
s, lж, vж, rж – коэффициент поверхностного натяжения, теплопроводность, вязкость, плотность жидкости при ts; r п – плотность пара при ts; q, Вт/м2 – плотность теплового потока, подводимого к поверхности нагрева.
Формула (8.3) применительно к воде имеет вид
| (8.4) |
и применима в диапазоне давлений от 1 до 200 бар. Давление р в формулу (8.4) должно подставляться в барах.
Подстановка q=a(tc-ts) в (8.4) дает расчетную формулу для коэффициента теплоотдачи в виде
| (8.5) |
В практических расчетах пользуются эмпирическими зависимостями коэффициента теплоотдачи от режимных параметров. Например, для воды в интервале давлений Dр= 1¸ 40 бар можно воспользоваться формулами
| a= 3, 0 q 0, 7 p 0, 15, | (8.6) |
| a= 38, 7 Dt 2, 33 p 0, 5, | (8.7) |
где р, бар; q, Вт/м2; a, Вт/м2× К.
При вынужденном течении кипящей жидкости в трубах на интенсивность теплообмена влияет соотношение процесса кипения и вынужденной конвекции. Если скорость вынужденного течения жидкости мала, то интенсивность теплоотдачи определяется, главным образом, наличием действующих центров парообразования, т.е. процессом кипения. При больших скоростях вынужденное течение подавляет влияние кипения. Значение коэффициента теплоотдачи a при вынужденном течении кипящей жидкости в трубах рекомендуется определять в зависимости от соотношения между коэффициентом теплоотдачи aq, рассчитанным по одной из формул (8.3) – (8.7), и коэффициентом теплоотдачи aw, рассчитанным по формулам конвективного теплообмена при вынужденном течении однофазной жидкости в трубах (7.26) – (7.28).
Если aq / aw £ 0, 5, то a=aw;
если aq / aw ³ 2, то a=aq;
при 0, 5< aq / aw< 2 следует воспользоваться интерполяционной формулой
| (8.8) |