Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


ТЕПЛООБМЕН ПРИ КИПЕНИИ




 

Кипением называется процесс образования пара внутри объ­ема жидкости на поверхности нагрева; в зависимости от темпе­ратурного напора Dt = tC - tН,где tC - температура стенки, tН - температура насыщения, могут наблюдаться три различных режима кипения: пузырьковый, переходный и пленочный.

При пузырьковом кипении воды в большом объеме коэффици­ент теплоотдачи может быть рассчитан по формуле [1]

где РН - давление, бар; q - плотность теплового потока, Вт/м2. Формула применима в диапазоне от 1 до 200 бар.

Расчет теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкости в

большом объеме при известной плотности теплового потока выполняется по критериальным уравнениям [2,3]:

при Rе > 0.01 ( 3.1 )

при Rе < 0.01 , ( 3.2 )

где

Теплофизические свойства l, r, n, cP, r/, d для жидкости и r// для пара определяются при температуре насыщения tН.

Если задан температурный напор Dt,то a рассчитывается по уравнениям [2]:

при

, ( 3.3 )

при

, ( 3.4 )

Расчет теплоотдачи при пленочном кипении на горизонталь­ных трубах в большом объеме следует выполнять по формуле [1;2]:

где - эффективная теплота фазового перехода, учитывающая перегрев пара в пленке; d - диаметр трубы.

Физические свойства в этой формуле (за исключением плот­ности r/) относятся к паровой фазе. Их следует выбирать по средней температуре пара: .

Расчет теплоотдачи при пленочном кипении на поверхности вертикальных труб может выполняться по формуле [1;2]

Физические свойства в этой формуле следует выбирать так же при средней температуре пара.

При вынужденном движении кипящей жидкости в трубах коэф­фициент теплоотдачи может быть подсчитан по формулам [2]:

при ; при ;

при ,

где a - коэффициент теплоотдачи при вынужденном движении ки­пящей жидкости в трубах; aК - коэффициент теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении в большом объеме, определяемый по формулам (3.1), (3.2) или (3.3), (3.4); aW - коэффициент теплоотдачи при турбулентном режиме движения однофазной жид­кости в трубах, определяемый формулой (2.3).

 

Задача 3.1

 

На наружной поверхности трубы кипит вода под давлением р. Плотность теплового потока на поверхности трубы q. Опре­делить температуру поверхности трубы: а) если поверхность чистая; б) если поверхность покрыта слоем накипи толщиной d. Определить также термическое сопротивление накипи. Принять, что за счет шероховатости накипи коэффициент теплоотдачи на ее поверхности возрастает в 2 раза по сравнению с кипением на чистой поверхности.

Исходные данные для решения задачи выбрать из табл. 3.1

 

Таблица 3.1

 

1-я цифра шифра р, МПа q×10 -5, Вт/м2 2-я цифра шифра d, мм l, Вт/ (м×К)
3.0 4.0 2.5 3.5 1.7 4.0 2.8 4.5 1.5 4.5 1.5 3.5 2.0 1.75 1.8 3.0 2.75 3.5 2.6 3.6 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 1.0 1.8 1.5 2.0 2.5 2.3 0.8 2.0 1.5 0.9 2.1 1.8 2.0 1.5 1.0

 

Задача 3.2

 

Определить коэффициент теплоотдачи и плотность теплового потока, отводимого конвективным путем от поверхности трубы диаметром d в пленочном режиме кипения воды, находящейся под давлением р, если температура поверхности трубы tC. Распо­ложение труб в пространстве может быть горизонтальным или вертикальным.

Исходные данные для решения задачи выбрать из табл. 3.2

 

Таблица 3.2

 

1-я цифра шифра р, МПа tС, 0С 2-я цифра шифра d, мм Положение трубы в пространстве
2 0.10 0.15 0.20 0.25 0.12 0.23 0.18 0.25 0.12 0.16 Вертикальное Вертикальное Горизонтальное Горизонтальное Вертикальное Вертикальное Горизонтальное Вертикальное Горизонтальное Горизонтальное

 

Задача 3.3

 

В трубе внутренним диаметром d движется кипящая вода со скоростью w . Вода находится под давлением р. Определить тепловую нагрузку q и коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящей воде, если температура внутренней поверхности трубы tС.

Исходные данные для решения задачи выбрать из табл. 3.3

 

Таблица 3.3

 

1-я цифра шифра d, мм w, м/с 2-я цифра шифра р, МПа tС, 0С
1.0 0.8 0.8 1.2 0.6 1.1 0.9 1.2 1.0 0.8 2.5 2.8 1.5 3.0 2.0 4.0 3.5 1.8 5.0 4.5

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 119; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты