Труды 4-й РНКТ (2006). Том 4. Кипение, кризисы кипения, закризисный теплообмен

Варава А.Н., Дедов А.В., Комов А.Т., Ягов В.В., Захаров Е.М.
Экспериментальное исследование теплообмена при кипении в недогретом закрученном потоке при одностороннем нагреве

Московский энергетический институт (технический университет), Россия

Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования теплообмена при кипении в недогретом закрученном потоке воды при одностороннем нагреве. Получено более 300 опытных значений локального коэффициента теплоотдачи при кипении в широком диапазоне параметров потока воды: давление p = 1.0 и 2.0 МПа, массовая скорость pw=340-11000 кг/(м²·с), температура на входе Тж = 20 - 60 ^оC, степень закрутки потока y = 1.75, 2.38, 4.0, 6.38, бесконечность (прямая лента). Проведен анализ влияния закрутки потока на теплоотдачу, определены границы перехода от однофазной конвекции к кипению. Показано, что при высоких массовых скоростях и недогревах кипение может начинаться при плотностях тепловых потоков свыше 15 МВт/м2.

Заключение

Из анализа опытных данных можно сделать следующие выводы:
• полученный массив опытных данных охватывает области конвективного теплообмена, неразвитого и развитого пузырькового кипения в условиях сильно недогретого потока;
• вынужденная конвекция оказывает сильное влияние на характеристики теплообмена при кипении недогретого теплоносителя. Это влияние становится определяющим при высоких массовых скоростях;
• условия теплообмена в прямом и закрученном потоке качественно одинаковы, интенсификация теплообмена при одинаковых параметрах воды на входе связана, главным образом, с увеличением действительной скорости потока, хотя дополнительное влияние массовых сил на теплоотдачу также наблюдается [12];
• наблюдается неплохое соответствие представленных в работе данных результатам [4] для условий равномерного нагрева;
• при относительно невысоких массовых скоростях (до 2200 кг/(м2?с)) реализуются режимы теплообмена с абсолютно преобладающим влиянием механизмов пузырькового кипения, когда коэффициент теплоотдачи практически не зависит ни от скорости течения, ни от степени закрутки потока.

Работа выполнена при поддержке: РФФИ грант № 04-02-16387-а; гранта Президента РФ поддержки ведущих научных школ РФ НШ-7763.2006.8.

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Виноградов В.Е., Павлов П.А. Экспериментальное исследование предельного перегрева чистых жидкостей и газонасыщенных растворов при импульсном растяжении