–геометрический параметр.
тепловой, равный отношению тепла для нагрева жидкости на 
к теплу
парообразованию.
динамический параметр.
Характеристический размер 
должен определяться связью между 
В простейшем случае она имеет вид:
(17)
Подставляем (16) в (17) и выражаемполучаем:
(18)
Выбор формулы (17) обусловлен только тем, что в этом случае 
не зависит от 
.
Используя 
можно сформировать криториальную базу, т. е.
, (19)
, (20)
(21)
Запишем (15), используя (19),(20) и (21)
(22)
Выражение (22) и формула (18) могут быть получены иначе. Действительно из (20) следует:
(23)
(24)
Подставляем (23) и (24) в (15), получаем:
(25)
Полагая коэффициент в фигурных скобках равный единице, получим формулу для 
идентичную (18). В этом случае вид определяется самой простой формулой теплоотдачи.
Возможен и третий способ определения , энергетический. Как известно для процесса кипения существенным является тепловая энергия
(26)
(в 26 
заменены на 
т. к. не является теплофизическими свойствами жидкости). Далее энергия поверхностного натяжения
(27)
и энергия фазового перехода (испарения)
(28)
из (26), (27), (28) можно построить два комплекса
(29)
и
(30)
Постулируем связь, 
опять получаем выражение (18).
Уравнение (22) является определенным тогда, когда по условию задачи известна плотность теплового потока 
и значит в общем случае
(31)
где 
эмпирические константы и 
На практике часто бывает необходимо определять коэффициент теплоотдачи по температурному напору. Для этого достаточно модифицировать (32) заменять в нем на 
, тогда получим
, (33)
группируем 
в левой части
, (34)
Выражая из (34) число Нуссельта.
Окончательно получим
(35)
Так, если 
=0,125, 
=0,65, 
=0,33 получим
∙
(36)
Где 
Используя теорию размерностей можно так же получить выражение и для первой критической плотности теплового потока.
При достижении 
возникает динамическая перестройка потока, когда поднимающийся пар затрудняет поступление новых слоев жидкости к греющей поверхности. Также условия соответствуют определенному соотношению между определяющими кипения динамическими потоками 
пара, силой поверхностного кипячения 
(отнесенной к единице площади) и подъемной силами 
. Из этих сил можно построить два безразмерных комплекса.
(38)
Связь между 
и 
должна быть такой, чтобы размер 
сократился, т. к.. по постановке задач его нет, определяют. Размер отсутствует и на не влияет.
Значит, этому требованию удовлетворяет связь
(39)
Тогда используем предыдущее выражение. Для скорости 
получим
(40)
Им учитываем связь 
(41)
где 
электрическая константа.
Вторую критическую плотность можно определить через первую согласно выражению.
(42)
Существуют _________ и третий и четвертый признаки кипения [1], но они в инженерной практике практически не встречаются.
Заметим, что третий признак соответствует перепаду сильно перегретой жидкости от конвективного режима теплоотдач к переходному.
, (см. рис. 1 в 
)
Четвертый кризис определяется предельной температурой термодинамической устойчивости жидкой фазы. При пленочном кипении на вертикальных поверхностях теплообмен в пленке соответствует естественно конвективному, поэтому соответствующие данные ________ обобщаются в виде уравнения.
(43)
где в числах Релея, им__________ определяющиеся размером является капиллярная постоянная_________
(44)
Расчетные формулы
1. Пузырьковое кипение
а) Задана тепловая нагрузка
при 
(45)
при 
(46)
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
