- •Оглавление
- •Исходные данные
- •Режимы течения двухфазных потоков
- •Характеристики двухфазного потока Определение характеристик
- •Сводная таблица расчётов характеристик дфп
- •Определение φ Пример расчета φ нормативным методом
- •Расчет φ с помощью коэффициента скольжения
- •Сводная таблица расчётов φ тремя методами
- •Графики зависимости φ и β отx
- •Расчет коэффициента теплоотдачи и температуры стенки для всей трубы
- •Список литературы
Оглавление
Введение 2
1.Исходные данные 3
2.Режимы течения двухфазных потоков 4
Рис.1 Режимы течения двухфазных потоков 4
3. Характеристики двухфазного потока 7
Определение характеристик 8
Сводная таблица расчётов характеристик ДФП 11
4.Определение φ 12
Пример расчета φ нормативным методом 13
Расчет φ с помощью коэффициента скольжения 14
Сводная таблица расчётов φ тремя методами 15
Графики зависимости φ и β от x 17
5.Расчет коэффициента теплоотдачи и температуры стенки для всей трубы 18
Введение
Фазой называют одно из состояний вещества, которое может быть газообразным, жидким или твердым. Многофазное течение – это совместное течение нескольких фаз. Двухфазный поток представляет собой частный случай многофазного течения, включающий в себя два разнородных компонента, в нашем случае пароводяная смесь.
Для характеристики двухфазных потоков используются две группы параметров. К первой из них относятся расходные параметры, определяемые условиями материального баланса без учета особенностей относительного движения фаз, ко второй — истинные параметры двухфазной системы, определяемые с учетом относительного движения фаз.
Расходные параметры составляются на основании уравнений материального и теплового балансов, истинные параметры дополнительно учитывают термодинамически неравновесные состояния паровой или жидкой фаз и различия их средних скоростей.
Исходные данные
Давление в трубе
Массовая скорость потока
Диаметр трубы
Температура недогрева
Тепловой напор
Длина трубы
Диаметр
Режимы течения двухфазных потоков
Рис.1 Режимы течения двухфазных потоков
Пузырьковое движение характеризуется наличием в потоке воды отдельных пузырьков пара небольших размеров (порядка 1 мм). Размер пузырьков, форма и распределение зависят от величины расхода, локальной энтальпии, плотности теплового потока и давления.
Снарядный режим течения будет устанавливаться по мере увеличения числа пузырьков и роста массы пара. Пузырьки будут объединяться и образовывать большие соединения, перемещающиеся в центре трубы, в виде снаряда. Они будут отделяться от стенки трубы тонкими слоями воды и водяными перемычками (пробками между собой). Также может наблюдаться картина хаотической смеси из больших несимметричных и маленьких пузырей пара. Снарядный режим кипения находится между пузырьковым и стержневым режимами. Он возможен при давлении меньше 3 МПа. При возрастании скорости потока наблюдается движение большого количества мелких пузырей пара в несущем потоке жидкости, такой режим течения называется эмульсионным.
Стержневой режим течения появляется по мере дальнейшего увеличения паросодержания: происходит объединение снарядов и образование общего парового ядра с взвешенными в нём каплями жидкости. На стенках при этом движется слой жидкости, толщина которого определяется динамическим равновесием между интенсивностью срыва жидкости потоком пара и интенсивностью выпадения жидкости на стенку из потока пара. Такой режим называется диспресно-кольцевым. Он соответствует обширной области паросодержаний. Взаимодействие парового потока с пристенной плёнкой порождает волны, катящиеся в направлении движения, ориентированные перпендикулярно оси потока. Наличие волн сильно увеличивает гидравлическое сопротивление потока. По мере дальнейшего повышения паросодержания жидкая пристенная плёнка утоняется, и гидравлическое сопротивление потока резко снижается.
Эмульсионный (дисперсный) режим течения наблюдается при ещё большем паросодержании и увеличении скорости потока, который может сорвать микроплёнку омывающую стенки трубы. По сечению трубы движется паровой поток, который несёт в себе некоторое количество тонкодиспергированной влаги, которая медленно испаряется до появления однофазного потока.
В данной работе режим определяется графически с помощью карты Тайтеля и Даклера, приведенной на Рис.2.
Рис 2. Карта режимов течения пароводяных потоков в вертикальных трубах при давлении 6,9 МПа. 1-Пузырьковый режим; 2- Пузырьково-снарядный; 3- Снарядный; 4- Пенный; 5-Кольцевой; 6- Дисперсно-кольцевой.