|
9f
e
где С,
п
j, л2 — постоянные; N u = c w / a ; R e =
I
— характерный (мо-
дифицированный) линейный размер процесса теплоотдачи, являющ ийся па
раметрической функцией критического лапласовского радиуса пузыря Я вр,
выраженного через основные физические свойства кипящ его теплоносителя
(изобарную теплоемкость
ср,
. плотности масс паровой рп и ж идкой рж фаз,
поверхностное натяжение а , теплоту фазового превращения
гп
и температуру
а
е
кипения
Т
кип);
w —
средняя скорость движения паровой фазы
(w
= а'п), опре-
деляется по удельной тепловой нагрузке
qSn
и объемной теплоте фазового
превращения.
И спользуя явный вид такой зависимости, наприм ер, по
Д . А. Л абунцову, в области 10~2 < R e < Ю1, когда
С
= 0,125;
% = а/ 8;
n z
= Vg, т . е. из уравнения
Nu = 0,125Re2/3P r1/3,
(4.61)
*
мож но определить критерий Nu и найти из него среднее значение
коэффициента теплоотдачи а при пузырьковом режиме кипения
жидкости.
В пределах пузы рькового режима кипения ж идкостей в усло
ви ях свободного или вынужденного движ ения в труб ах и продоль
ных некруглы х кан алах можно использовать преобразованное
уравнение (4.60), которому придают упрощ енный вид, удобный
д л я определения осредненного значения коэффициента теплоот
дачи а [в Вт/(м2-К )] через удельную тепловую н агр у зк у
q
или
движ ущ ую силу процесса Д Г Н1Ш:
a = b
У
= ба ^ I ' k h h ) 2 ,
(4.62)
У
vg
T
иди
\о Т
киц
Здесь величины коэффициента теплопроводности Я., -плотности теплового
потока
q,
кинематической вязкости v, поверхностного натяж ения о , темпера
туры кипения Т’кпш движущей силы процесса теплоотдачи Д 7 \{ПП = (Г от —
— Т’нпп) выражают в единицах СИ (табл. 4.2).
Численные значения безразмерной функции
Ь,
апробирован
ной на множестве опытных данны х по кипению различны х жид
костей на поверхностях из нержавеющей стал и , бронзы , н икеля,
меди и серебра, можно найти из графика зависимости
b
от отноше
н ия плотности жидкости рж к плотности ее п ара ра (рис. 4.10).
П ри составлении этого графика использовано уравнение вида:
6 = 0,075 + 0,75 ( -----£ е _ _ у /3 .
(4.62а)
V Рж — Рп /
Отклонения экспериментальных данны х по величине
b
=
= с* / 1 /
—h r
— , найденной в соответствии с обратным соотноше-
/
у V01
,шп
нием (4.62), от численных значений
b
, рассчитанны х по формуле
(4.62а), составили ± 3 5 % из-за влияния на интенсивность тепло
отдачи м атериала теплопередающих труб и чистоты поверхности
нагрева.
Ц.13
о,и
0,09
0,07
%
\
V
ч
Р п е . 4 .1 0 . З н а ч е н и е в о эф ф и ц п о п та
Ь
в форму*
д е (4 .0 2 ).
П реобразованная
формула
(4.62) относительно абсолютного
давления П (в кгс/см2) примени
тельно к ’определению коэффи
циента теплоотдачи кипящей воды
имеет вид [4.1 ]:
3 ,4Е 0’18
1 — 0.0045П
;4.63)
lg —
Рп
Кроме приведенных выше рас
четных формул (4.61) и (4.62) для
а ,шп можно использовать формулы
других авторов (см. пример 4.22).
В еличина критической тепловой н агр узки
qBXL1
при кипении
ж идкости на горизонтальны х трубах в большом объеме опреде
л я е т с я -уравнением (при р ж > рп):
Якр. 1
= 0.14т
V p ^
V
ogPw.
(4 -64)
где г — теплота парообразования, Д ж /к г.
О тклонения эксперим ентальны х данны х от рассчитанных по
ф ормуле (4.64) так ж е л еж а т в пределах ± 3 5 % .
Для- приближенного расчета коэффициента теплоотдачи при
пузы рьковом кипении ж идкости в большом объеме на внешней
поверхности пучков труб и в вертикальны х испарителях в области
умеренны х тепловых н агр у зо к (до 0,4^1ф) и давлений р абс =
— 0,2-т-10 кгс/см2 мож но применять формулу: •
«кип = 2.72фР0
,Й 9 " >7.
(4-65)
где <р — множитель, учитывающий физические свойства жидкости; р абс вы
раж ено в кгс/сма.
Экспериментально найденные значения ср (для кипения на по
верхности тр у б из цветных металлов):.
Бензол . . . . . . . . . . .
0,31 9 % водный раствор NaCl . .
. 0,86
Г а з о л и н ...................................... 0,27 24 % водный раствор NaCl
.
, 0,62
Гептан
........................ 0,46 10
%
водный раствор Na2S 0 4 .
.0,91
Вода
. . . . . . . . . . . 1
К е р о с и н ........................ .
.0 ,3 1 —0,50
26
%
водный раствор глине-
0,83 Метиловый сшгрт . . . . . . . 0,36
р и н а ...............................................
Этиловый с п и р т ............................... 0,45
25 % водный раствор сахара . 0,57
19. Теплоотдача при тепловом излучении твердых тел.
К оличество теплоты, переходящ ей от более нагретого тела
к менее нагретом у посредством лучеиспускания, определяется по
уравнению :
Здесь
Q
ji
— количество теплоты, передаваемой лучеиспусканием в еди
ницу времени» Вт;
F
— площадь поверхности излучения, ьг; C i_3 — коэффи
циент излучения, Вт/См3* К4);
— температура поверхности более нагретого
тела, К; Т 2 — температура поверхности ыенее нагретого тела, К ; ф — угловой
коэффициент, безразмерный.
Коэффициент излучения
Сг_
3 зависит от взаим ного располож е
ния и степени черноты $ излучающих поверхностей, имеющих тем
пературы
Т г
и Г*.
а)
Если одно тело, площадь поверхности излучения которого
р авн а
F u
расположёно внутри полого тел а с площ адью поверх
ности излучения i*
2
, то
F = F lt
угловой коэффициент ф = 1 и
(4'67>
Do'stlaringiz bilan baham: |
