Введение. Определение критической плотности теплового потока в условиях дисперсно-кольцевого

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА В УСЛОВИЯХ ДИСПЕРСНО-КОЛЬЦЕВОГО РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ПРИ ОТНОСИТЕЛЬНО НЕВЫСОКИХ МАССОВЫХ СКОРОСТЯХ И ВЫСОКИХ ПАРОСОДЕРЖАНИЯХ

АННОТАЦИЯ

Предложена физическая модель наступления кризиса теплоотдачи в дисперсно-кольцевом режиме течения двухфазного потока для одного из возможных частных случаев: умеренные массовые скорости потока и высокие паросодержания, когда на стенке канала находится тонкая некипящая пленка жидкости, образуемая каплями, выпадающими на стенку из ядра потока. Получено расчетное соотношение, произведено сопоставление результатов расчета с его использованием с данными скелетных таблиц для воды.

ВВЕДЕНИЕ

Точное предсказание условий наступления кризиса теплоотдачи играет значимую роль при проектировании широкого класса теплообменного оборудования с наличием фазового перехода в жидкости (ядерные реакторы, лазерные установки, испарители, парогенераторы и т. д.). Однако описание механизма возникновения кризиса теплоотдачи в условиях вынужденного течения в каналах сопряжено с рядом трудностей, связанных со сложной структурой двухфазного потока для различных диапазонов режимных параметров (давление p, среднемассовая скорость r w, диаметр канала d _к, относительная энтальпия потока x, среднее и локальное истинное объемное паросодержание j). Эти обстоятельства особенно актуальны при описании структуры дисперсно-кольцевых потоков, когда в общем случае может иметь место как осаждение капель из ядра потока на пристенный слой жидкости с паровыми пузырьками, так и унос их с поверхности жидкой пленки в ядро потока. Несмотря на большое количество теоретических работ, посвященных данной проблеме, сегодня отсутствуют надежные соотношения для количественных оценок интенсивности уноса и осаждения капель, плотности их распределения по сечению канала, характерных размеров и т.д. даже для адиабатных газожидкостных потоков в каналах простой геометрии. Опытная проверка существующих подходов и соотношений для определения внутренних характеристик дисперсно-кольцевых неадиабатных потоков не всегда возможна из-за необходимости постановки тонких теплофизических экспериментов.

Поэтому в данной работе предложена приближенная физическая модель процесса для случая, когда можно снизить количество факторов, оказывающих влияние на возникновение кризиса теплоотдачи. Для ее верификации в работе использовались данные по кризису теплоотдачи, представленные в скелетных таблицах с рекомендованными значениями критической плотности теплового потока q _кр в пароводяных потоках.

Дата добавления: 2015-10-16