Третьи ответы на вопросы

1.Особенности расчёта теплоотдачи при фазовых переходах.

механизм теплообмена отличается при кипения отличается от мехнизма теплоотдачи при конфекции однофазной жидкости наличием дополнительного переноса массы вещества и теплоты паровыми пузырями из пограничного слоя в объем кипящей жидкости

2.Теплоотдача при конденсации неподвижного сухого пара на вертикальной поверхности.

Коэффициент теплоотдачи при пленочной конденсации неподвижного сухого насыщенного пара на вертикальной поверхности высотой ℓ зависит от режима течения стекающей пленки конденсата.

При ламинарном режиме Z_s < 2300 (рис. 12.2 в учебнике [4]) средний коэффициент теплоотдачи () для поверхности высотой ℓ рассчитывается по уравнению

, где - безразмерный комплекс (определяющее число подобия); - число Рейнольдса (определяемое число подобия); - теплота парообразования; - ускорение силы тяжести; - соответственно коэффициент кинематической вязкости, плотность, коэффициент теплопроводности.

Индексы и указывают на определяющую температуру (температуру насыщения t_s при давлении р или температуру стенки t_c). Индекс указывает на то, что величины следует брать из таблицы для жидкости на линии насыщения, т.е. для пленки конденсата, но не для пара.

При смешанном режиме (Z_s > 2300), когда на поверхности имеют место и ламинарный, и турбулентный режимы стекающей пленки, средний коэффициент теплоотдачи рассчитывается по уравнению

. (3.17)

Количество пара, конденсирующееся на поверхности F за 1 с () рассчитывается по уравнению теплового баланса

.

3.Особенности теплоотдачи при конденсации пара на пучках труб.

конденсац. аппараты как правило имеют не одну трубу а пучок труб которые расп. в шахматном или коридорном порядке.

Уменьш. скорости пара при его движ. в пучке из за частичной конденсации и за счет последовательного стекания конденсата с трубы на трубу. Уменьшение скорости пара по мере его прохождения через пучок приводит к уменьшению теплоотдачи при возрастании номера ряда

Конденсат стекает с трубы, и в большинстве случаев это приводит к турбулентному движению и повышение скорости пара приводит к росту коэф. теплоотдачи

4.Кривая кипения при «паровом» и «электрическом обогреве поверхности», фазы процесса, критические плотности теплового потока

5.Теплоотдача при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме.

Теории теплообмена при кипении не существует а лишь отдельные прилбиж решения

Теплоотдача при пузырьковом режиме включает нахождение

- кол-во действ центров парообраз.

- частота отрыва пузырей

- скорость роста пузырей

первые два пропорц. макс. перегреву жидкости t=tс-ts

и давление Ph, а послед. опред числом якоби

6. Основные предпосылки и допущения модели Кружилина для пузырькового кипения в большом объёме.

Предпологал, что при кипении тепловой поток от поверхности теплообмена воспринимается жидкой фазой. Передачей теплоты от поверхности непосредственно паровой фазе пренебрегал.

Рассматривал однокомпонентную смачивающую жидкость с постоянным теплофизическими свойствами. Пузырьковое кипение осуществляется на горизонтальной плоской поверхности в условиях свободной конвекции. Принимаем, размеры поверхности теплообмена велики по сравнению с размерами паровых пузырьков.

В соответствии с принятой физической моделью основой является система дифференциальных уравнений конвективного теплообмена, описывающая температурное поле в жидкой фазе. Включают уравнения энергии

уравнения движения

и сплошности потока.

В условиях однозначности принимается, что температура жидкости свободной поверхности равна температуре насыщения, а температура поверхности нагрева постоянна.

Решаются уравнения методом подобия.

Теплоотдача на погруженных поверхностях при развитом кипении не зависит от формы и ориентации теплоотделяющей поверхности, если реализованы условия бесприпятственности отвода пузырьков пара. Это означает, что ускорение поля тяжести не должно оказывать заметного влияния на теплоотдачу.

7.Структура двухфазного потока в трубах парогенератора.

1- однофазная жидкость

2- поверхность кипения

3- эмульсивный режим

4- пробный режим

5- стержневой режим

6- влажный пар

8.Расчёт теплоотдачи при кипении движущейся жидкости в трубах.

Кипение – это процесс образования пара при подводе тепла к кипящей жидкости.

Кипение может быть пузырьковым или пленочным

Расчет теплоотдачи при пузырьковом кипении

Для пузырькового кипения жидкости в условиях естественной конвекции (в большом объеме) предложен ряд формул для определениякоэффициентов теплоотдачи. Например, формула, предложенная Д.А.Лабунцовым, которая с максимальным отклонением  35 % отражает экспериментальные данные многих исследований по кипению различных жидкостей в самых разнообразных условиях, имеет вид

(8.3)

где , _ж, v_ж, _ж – коэффициент поверхностного натяжения, теплопроводность, вязкость, плотность жидкости при t_s; _п – плотность пара при t_s; q, Вт/м² – плотность теплового потока, подводимого к поверхности нагрева.

Формула (8.3) применительно к воде имеет вид

(8.4)

и применима в диапазоне давлений от 1 до 200 бар. Давление р в формулу (8.4) должно подставляться в барах.

Подстановка q=(t_c-t_s) в (8.4) дает расчетную формулу для коэффициента теплоотдачи в виде

(8.5)

В практических расчетах пользуются эмпирическими зависимостями коэффициента теплоотдачи от режимных параметров. Например, для воды в интервале давлений р=140 бар можно воспользоваться формулами

При вынужденном течении кипящей жидкости в трубах на интенсивность теплообмена влияет соотношение процесса кипения и вынужденной конвекции. Если скорость вынужденного течения жидкости мала, то интенсивность теплоотдачи определяется, главным образом, наличием действующих центров парообразования, т.е. процессом кипения. При больших скоростях вынужденное течение подавляет влияние кипения. Значение коэффициента теплоотдачи  при вынужденном течении кипящей жидкости в трубах рекомендуется определять в зависимости от соотношения между коэффициентом теплоотдачи _q, рассчитанным по одной из формул (8.3) – (8.7), и коэффициентом теплоотдачи _w, рассчитанным по формулам конвективного теплообмена при вынужденном течении однофазной жидкости в трубах (7.26) – (7.28).

9.Основные законы лучистого теплообмена.

Закон Вина

Эта зависимость выражает закон смещения Вина. Согласно этому закону максимальное значение спектральной плотности потока излучения с повышением температуры сдвигается в сторону более коротких волн.

Закон Кирхгофа

Закон Ламберта

10. Закон Кирхгофа

11. Закон Ламберта.

12.Связь законов Стефана-Больцмана и Планка.

13.Связь эффективного и результирующего потоков лучистой энергии.

14.Расчет количества лучистой энергии, идущей с одного тела на другое в диатермичной среде. Угловой коэффициент и взаимная поверхность

16. Метод поточной алгебры для определения угловых коэффициентов.

17.Теплообмен излучением между двумя параллельными пластинами при наличии экрана между ним.

18. Расчет теплообмена излучением между двумя телами, одно из которых находится в полости другого.

19.Расчет теплообмена излучением между излучающим газом и стенкой

Тг – температура газа;Тс- температура стенки ;

Fc- площадь поверхности стенки;

εг- предельный коэффициент теплового излучения газа

20.Теплообменные аппараты. Классификация.

Теплообменными аппаратами, или теплообменниками называются устройства, предназначенные для передачи тепла от более нагретой жидкости – горячего теплоносителя – к менее нагретому – холодному теплоносителю.

По способу передачи теплоты различают смесительные и поверхностные теплообменники.

В смесительных теплообменниках теплообмен осуществляется путем непосредственного контакта и смешения горячего и холодного теплоносителей. Наиболее простыми и компактными являются смесительные теплообменники, в которых смешиваются теплоносители, не требующие дальнейшего разделения: вода смешивается с паром в подогревателе воды; вода из котельной смешивается с водой, возвращающейся от потребителя в радиаторах отопления.

Используются смесительные теплообменники для легко разделяющихся теплоносителей: газ – жидкость, вода – масло, газ – дисперсный твердый материал.

Поверхностные (регенеративные) теплообменные аппараты делятся на регенеративные и рекуперативные. В первых теплота от горячих газов аккумулируется насадкой (металлические шары, листы стали, кирпич), а затем передается нагреваемому газу путем его продувания через горячую насадку (регенеративные воздухоподогреватели, теплообменники для охлаждения запыленных газов).

В рекуперативных аппаратах теплота от горячего теплоносителя передается к холодному через разделяющую их стенку. Наиболее распространены трубчатые теплообменники, в которых один теплоноситель движется в трубах, другой – в межтрубном пространстве (подогреватели, охладители, конденсаторы, испарители).

21.Основные уравнения для расчётов параметров в рекуператорах. Разновидности расчётов

22.Схемы движения теплоносителей. Цель конструкторского и поверочного расчетов теплообменников.

24. Вычисление среднего температурного напора в теплообменниках.

25.Расчет среднего температурного напора для теплообменных аппаратов со сложной схемой движения теплоносителей.

23.Особенности анализа схем движения теплоносителей при фазовых переходах.

При конденсации

При кипении

При кипении и конденсации