Исследование работы воздушно-конденсационных установок паротурбинных ТЭС при неравномерном теплоотводе (стр. 3 )

- кинематическая вязкость [м2/с];

- коэффициент теплопроводности конденсата [Вт/(м2*0С)];

- ускорение свободного падения [м/с2];

Метод подобия для решения задачи теплообмена при конденсации использовал [22]. Им было установлено, что при заданных геометрических параметрах поверхности охлаждения теплоотдача для плёночной конденсации неподвижного чистого пара выражается следующим критериальным уравнением:

                               (1.6)

Здесь - кинематическая вязкость [м2/с];

- плотность [кг/м3];

- длина [м];

- ускорение свободного падения [м/с2].

утверждает, что сохранять линейный размер поверхности конденсации для всех критериев нет необходимости. Более удобным является сохранить эту величину только в одном критерии. Предлагается в качестве такового использовать критерий Архимеда, так как сила тяжести проявляется при любом течении конденсата.

                                               (1.7)

Здесь - ускорение свободного падения вязкость [м/с2];

- плотность [кг/м3];

- длина [м];

- кинематическая вязкость [м2/с].

Соответственно, остальные критерии должны быть скомбинированы таким образом, чтобы исключить .

[10] также заметил, что число Рейнольдса конденсата, которое выражается через массовый расход, и есть комбинация критериев Nu, K, Pr.

То есть:

                                       (1.8)

                                               (1.9)

- скорость [м/с];

- толщина [м];

- плотность конденсата [кг/м3];

- динамическая вязкость [Па*с];

Выражение для определения среднего коэффициента теплоотдачи при конденсации неподвижного пара при условии постоянства температуры стенки принимает вид:

- для вертикальной стенки;                (1.10)

- для горизонтального цилиндра.                (1.11)

Здесь - динамическая вязкость [Па*с];

- плотность теплового потока вязкость [Вт/м2];

- длина [м];

- теплота парообразования [Дж/кг];

Через число Рейнольдса:

                                       (1.12)

                               (1.13)

Последние формулы удобны для обработки экспериментальных данных.

[6], Бромли [23, 24], Розенау [25], Сперроу и Грэгг [26, 27], Кох [28], Чен [29], Денни и Миллс [30] продолжили работы Нуссельта и установили некоторые поправки. Однако их значения оказались малы и находились в пределах экспериментальной погрешности.

Решение Нуссельта не учитывает переменности физических параметров конденсата. Это влияние исследовано в работах [31], [32], Дении и Миллса [30], Путса и Миллса [33]. Согласно Лабунцову [7], для учёта зависимости коэффициентов теплопроводности и вязкости от температуры правую часть формулы Нуссельта нужно умножить на величину

                                       (1.14)

Индексы «с» и «н» означают, что данный коэффициент нужно брать по поверхности стенки и температуре насыщения.

Согласно опытным данным [8], поправка достаточно хорошо учитывает влияние переменности физических свойств конденсата на теплоотдачу. При этом параметры, входящие в формулу Нуссельта нужно брать по температуре насыщения. При выводе уравнения не учитывалось влияние волнового движения плёнки. [9] полагал, что волновое движение плёнки имеет установившийся периодический характер, описываемый для любого сечения x синусоидальным распределением толщины плёнки во времени. Он получил, что при волновом режиме эффективная толщина слоя, которая должна быть введена в уравнение меньше, чем , вычисляемая по уравнению Нуссельта. При этом средний коэффициент теплоотдачи возрастает на 21% по сравнению с коэффициентом, вычисленным по формуле Нуссельта.