Теплообмен при кипении 1. Режимы

Теплообмен при кипении 1. Режимы кипения 2. Теплоотдача при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме 3. Теплоотдача при кипении в трубах 3. 1. Структура потока в вертикальной трубе 3. 2. Структура потока в горизонтальной трубе 3. 3. Характеристики двухфазного потока в трубах 3. 4. Зависимость теплоотдачи от х 3. 5. Зона развитого кипения 3. 6. Теплообмен в закризисной зоне 4. Кризисы теплообмена при кипении 4. 1. Общие положения 4. 2. Механизм кризиса в трубах 4. 3. Кризис в пучках стержней

Режимы кипения Кипением называется процесс образования пара внутри объема жидкости, т. е. переход вещества из жидкого (или твердого) состояния в газообразное. Процессы, связанные с кипением имеют особенное значение для ядерных реакторов. Во-первых, они влияют на нейтронно-физические процессы. Во вторых, на тепловое состояние и надёжность активной зоны. Для возникновения кипения всегда необходим некоторый перегрев жидкости, т. е. превышение температуры жидкости tf относительно температуры насыщения tнас при заданном давлении P. На практике возможны два режима кипения жидкости - пузырьковое и пленочное. Пузырьковое кипение. Если температура поверхности нагрева tw больше температуры насыщения жидкости tнас , то при некотором перепаде температур Δt = tw — tнас будут возникать паровые пузырьки на поверхности нагрева. Дополнительным условием возникновения процесса кипения с поверхности является наличие в жидкости центров парообразования, которыми являются взвешенные частички и неровности, микротрещины поверхности нагрева, а также адсорбированные на поверхности нагрева газы. Пузырьковым кипением называют такое, при котором пар образуется в виде периодически зарождающихся и растущих пузырей. В общем случае паровые пузырьки могут возникать как на поверхности нагрева, так и в объеме жидкости.

Режимы кипения Пленочное кипение. Пленочным называют такое кипение, при котором на поверхности нагрева образуется сплошная плёнка пара, периодически прорывающегося в объем жидкости. Отрывным диаметром пузырька пара D 0 называют диаметр сферы, объем которой равен объему парового пузыря непосредственно после его отрыва от поверхности нагрева. Если в процессе кипения при свободном движении объем жидкости велик по сравнению с отрывным диаметром пузырька пара D 0, то такой процесс кипения называют кипением в большом объеме. В процессе подогрева вначале нагревается слой жидкости у стенки. Когда tw станет равной tнас, на отдельных частях поверхности нагрева начнут зарождаться и расти пузыри пара (рис. а). Достигнув D 0, они будут отрываться от поверхности и всплывать. Попадая в жидкость с более низкой температурой, пузыри пара конденсируются. Такое кипение называют кипением с недогревом. Когда вся масса жидкости нагрета до tнас, пузыри пара будут всплывать и достигать поверхности раздела жидкость-газ или жидкость-пар. Такое кипение называют кипением насыщенной жидкости. Пузыри интенсивно перемешивают жидкость во всем объеме и, главное, в пограничном слое, приводя к резкой интенсификации теплоотдачи к кипящей жидкости по сравнению с обычной конвекцией. Расход теплоты на испарение Q, Вт, равен Q = r. Gп, где Gп - количество образовавшегося пара, кг/с; r - удельная теплота парообразования (конденсации), Дж/кг.

Режимы кипения

Режимы кипения.

Режимы кипения Механизм парообразования и интенсивность теплообмена определяются разностью температур стенки и жидкости (температурным напором) Δt = tw - tнас. На рис. 2 изображена типичная зависимость коэффициента теплоотдачи и тепловой нагрузки (плотности теплового потока) от температурного напора. При значениях Δt < 5°С количество отделяющихся от поверхности нагрева пузырьков невелико и пузырьки еще не способны вызвать существенное перемешивание жидкости. В этих условиях интенсивность теплообмена определяется свободным движением жидкости и коэффициент теплоотдачи слабо увеличивается с ростом Δt. Такой режим кипения называется конвективным (зона естественной конвекции на рис. 2). Дальнейшее увеличение температурного напора Δt сопровождается ростом числа пузырьков пара, и их движение после отрыва вызывает интенсивное перемешивание жидкости. Наступает режим развитого пузырькового кипения, при котором коэффициент теплоотдачи и тепловая нагрузка резко возрастают (зона пузырькового кипения на рис. 2). При некоторой величине Δt отдельные пузырьки пара начинают соединяться и образуют паровую пленку, которая покрывает сначала отдельные участки поверхности нагрева, а затем отделяет полностью жидкость от поверхности нагрева. Пленка периодически разрушается и уходит от поверхности в виде больших пузырей. Вместо разрушившейся пленки возникает новая. Такое кипение называется пленочным.

Режимы кипения Так как теплопроводность пара значительно меньше теплопроводности жидкости, то появление паровой пленки приводит к резкому уменьшению коэффициента теплоотдачи (зона пленочного кипения на рис. 2). В области перехода пузырькового кипения в пленочное зависимость q = f (Δt) имеет максимальное значение. Величины Δt, q, а, соответствующие моменту перехода пузырькового режима кипения в пленочное, называются критическими. В технике стараются не приближаться к критической тепловой нагрузке qкр1 соответствующей переходу к пленочному режиму кипения. Дело в том, что в аппаратах, в которых тепловой поток задается независимо от интенсивности теплоотдачи (например, в электронагревателях), случайное, даже небольшое по времени, превышение тепловой нагрузки над qкр1 приведет к переходу в пленочный режим кипения и температура нагревателя резко возрастает почти на 1000°С (см. рис. 2). Даже легированные стали не выдерживают столь высоких температур. Обратный переход к пузырьковому кипению происходит только при достаточно сильном снижении тепловой нагрузки (до qкр2).

Теплоотдача при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме. Аналитическое определение коэффициента теплоотдачи от стенки к жидкости при пузырьковом кипении затруднительно, поэтому теплоотдача при пузырьковом кипении от поверхности нагрева к жидкости определяется экспериментально. При малой разности температур Δt = tw — tнас перенос теплоты осуществляется свободной конвекцией. При увеличении Δt, начинается пузырьковое кипение, при котором движение жидкости обусловлено возникновением, ростом и всплыванием пузырей пара. Развитым процессом пузырькового кипения называют процесс, при котором доля теплоты, переносимая путем свободной конвекции, мала и ею можно пренебречь. Коэффициент теплообмена при пузырьковом кипении в большом объеме практически не зависит от ориентации теплоотдающей поверхности, При пузырьковом кипении основная доля теплоты от поверхности нагрева передается к жидкости, а возникающие и всплывающие пузырьки пара турбулизируют жидкость, поэтому экспериментальные данные можно обрабатывать в виде Nu = f (Re, Pr), как и при вынужденном турбулентном движении жидкости без кипения. Однако выражения для числа Re и определяющего геометрического размера (lопр) сложны и неоднозначны.

Теплоотдача при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме. При анализе экспериментальных данных выяснено, что коэффициент теплоотдачи при развитом кипении многих жидкостей зависит лишь от тепловой нагрузки и давления насыщения. Поэтому для практических расчетов удобно применять эмпирические размерные зависимости. Эти зависимости устанавливаются либо непосредственно из анализа опытных данных, либо на основе обобщенных критериальных формул. Для воды в диапазоне давлений примерно от 1 до 40 бар (р/ркр<0, 18, рис. 3) получены зависимости (*): α=3, 0 q 0, 7 р0, 15; в которые q и р следует подставлять соответственно в ваттах на квадратный метр и в МПа. Для расчета α , для воды при пузырьковом режиме кипения и при давлении от 1 до 100 бар можно использовать формулу α=3, 49 q 0, 7 р0, 15; где q - тепловая нагрузка; Р - давление насыщенных паров воды. При давлении от 1 до 20 МПа и q < 400 000 Вт/м 2 в (**) рекомендуется формула α=4, 34 q 0, 7 (р0, 14 +0, 0135*р2 ); * Исаченко В. П. , Осипова В. А. Сукомел А. С. Теплопередача ** Кириллов П. Л. , Богословская Г. П. Тепломассобмен в ядерных энергетических установках

Теплоотдача при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме.

Теплоотдача при кипении в трубах Структура потока в вертикальной трубе При движении кипящей жидкости в вертикальной трубе происходит непрерывное увеличение паровой и уменьшение жидкой фаз. Соответственно этому изменяется и гидродинамическая структура потока как по длине, так и по поперечному сечению трубы, а следовательно, изменяется и теплоотдача. Наблюдаются три основные области с разной структурой потока жидкости по длине вертикальной трубы при движении потока снизу вверх: / — область подогрева (экономайзерный участок, до сечения трубы, где TCТ=TНАС); II — область кипения (испарительный участок, от сечения, где TCТ=TНАС, iж< i НАС , до сечения, где ТСТ>ТНАС, iсм --> i п ); III — область подсыхания влажного пара. Испарительный участок включает в себя области с поверхностным кипением и объемным кипением насыщенной жидкости. Участок трубы с объемным кипением насыщенной жидкости включает в себя области эмульсионного 3, пробкового 4 и стержневого 5 режимов течения.

Теплоотдача при кипении в трубах Структура потока в вертикальной трубе В эмульсионном режиме двухфазный поток состоит из жидкости и равномерно распределенных в ней мелких пузырьков. С дальнейшим увеличением паросодержания некоторые из них сливаются, образуя крупные пузыри - пробки, соизмеримые с диаметром трубы. При пробковом режиме пар движется в виде отдельных крупных пузырей - пробок, разделенных прослойками парожидкостной эмульсии; с увеличением паросодержания происходит слияние уже крупных пузырей и образование так называемой стержневой структуры потока, при которой в ядре потока сплошной массой движется влажный пар, а у стенки трубы — тонкий кольцевой слой жидкости. Толщина этого слоя постепенно уменьшается по мере испарения; после полного испарения жидкости эта область переходит в область подсыхания.

Теплоотдача при кипении в трубах Структура потока в горизонтальной трубе При движении двухфазного потока внутри труб, расположенных, горизонтально или с небольшим наклоном, кроме изменения структуры потока по длине, имеет место значительное изменение структуры по периметру трубы. Так, если скорость циркуляции и содержание пара в потоке невелики, наблюдается расслоение двухфазного потока на жидкую фазу, движущуюся в нижней части трубы, и паровую, движущуюся в верхней части ее. При дальнейшем увеличении паросодержания и скорости циркуляции поверхность раздела между паровой и жидкой фазами приобретает волновой характер, что приводит к частичному выбрасыванию жидкости в паровую область. В результате двухфазный поток приобретает характер течения, сначала близкий к пробковому, а потом — к кольцевому. При кольцевом режиме по всему периметру трубы устанавливается движение тонкого слоя жидкости, в ядре потока перемещается парожидкостная смесь.

Теплоотдача при кипении в трубах Характеристики двухфазного потока в трубах Массовое расходное паросодержание Общий массовый расход смеси жидкости и пара GCM, кг/с, равен: GCM = GЖ+ G П и является постоянной величиной, одинаковой в любом сечении канала. Массовым расходным паросодержанием называют отношение расхода пара к расходу смеси: х = G П /GCM = G П /(GЖ+ G П) Можно показать, что х = (i. CM - iнас)/ r. Это так называемая относительная энтальпия двухфазного потока , которая равна массовому расходному паросодержанию. При кипении жидкости внутри трубы, величина х может изменяться от нуля (движется только жидкость) до единицы (движется только пар). Итак, значения массовых расходных паросодержаний лежат в пределах 0 ≤ х ≤ 1. Объемное расходное паросодержание Массовым расходам GЖ и G П соответствуют объемные расходы (м 3/с): V Ж = G Ж / ρЖ ; V П = G П / ρП ; VCM = VЖ+ V П ; Объемное расходное паросодержание равно отношению объемного расхода пара к объемному расходу смеси: β = VП / VCM = VП / (VЖ+ V П). При кипении жидкости внутри труб и каналов происходит, значительное ускорение потока по мере увеличения содержания пара, поскольку плотность пара значительно меньше плотности воды.

Теплоотдача при кипении в трубах Характеристики двухфазного потока в трубах Истинное объемное расходное паросодержание При движении двухфазного потока площадь поперечного сечения трубы f частично занята паром fп и частично жидкостью fж. Истинное объемное паросодержание будет характеризовать величина φ = fп/f = fп/(fп + fж). Истинные паросодержания имеют большое значение для расчета кипящих ядерных реакторов. Истинные скорости жидкости и пара в данном сечении связаны с величиной φ : wп = Vп /fп = Vп /(f φ); wж = Vж /(f (1 - φ)). Истинная скорость смеси равна: wсм = (Vп + Vж )/f. Разность истинных скоростей фаз называют скоростью скольжения: uск = wп - wж. При положительной скорости скольжения пар движется быстрее жидкости. В вертикальных трубах при подъемном движении, а также в горизонтальных трубах скольжение положительно. Отрицательное скольжение имеет место в вертикальных трубах при опускном движении. При эмульсионном и пробковом режимах течения паровая фаза еще достаточно диспергирована (раздроблена), так что скольжение невелико, если скорости циркуляции значительны. При стержневом режиме из-за расслоенного течения величины иск могут быть значительны. Во всех случаях с увеличением скорости циркуляции относительное скольжение уменьшается.

Теплоотдача при кипении в трубах Зависимость теплоотдачи от х Теплообмен при кипении в трубах определяется фазовой структурой парожидкостной смеси. С увеличением параметра х коэффициент теплоотдачи повышается, достигая максимальных значений при весовом паросодержании 0, 3— 0, 4 (β = 0, 98%). Затем он резко снижается, приближаясь к значениям, соответствующим чистому пару, и наступает область подсыхания с минимальной интенсивностью теплоотдачи. Область подогрева жидкости соответствует значениям — 0, 2, после чего начинается поверхностное, а затем объемное кипение. Максимальные значения коэффициента теплоотдачи соответствуют стержневому режиму объемного кипения, в котором пленка жидкости имеет малую толщину, а в ядре потока движется пар с большой скоростью. С повышением скорости паросодержание, при котором коэффициенты теплоотдачи являются наибольшими, уменьшается. При полном испарении пленки происходит резкое падение теплоотдачи (режим сухой с т е н к и).

Теплоотдача при кипении в трубах Зона развитого кипения При кипении воды и пароводяной смеси в трубах и в кольцевых каналах коэффициент теплообмена можно рассчитывать по формуле

Теплообмен в закризисной зоне Парожидкостный поток в закризисной зоне представляет собой дисперсную парокапельную структуру. Поскольку стенка не омывается жидкостью, теплообмен ухудшается, и при постоянной плотности теплового потока наблюдается рост температуры поверхности. Граница ухудшенного режима характеризуется колебаниями температуры из-за попеременного омывания поверхности жидкостью и паром. Такой режим реализуется в прямоточных парогенераторах. В ТВС его избегают, поскольку с наступлением кризиса возможно разрушение твэлов. Тем не менее, отдельные эксперименты показывают, что кратковременная работа твэлов в закризисном режиме при определенных параметрах возможна, если превышение температуры стенки и амплитуды колебаний поверхности не превышают допустимых пределов. В связи с этим необходим, возможно, более точный расчет теплообмена. Скачок температуры при кризисе уменьшается с ростом массовой скорости и давления и увеличивается с ростом плотности теплового потока. В закризисной зоне капли жидкости переносятся в потоке вместе с паром. Тепло, отводимое от стенки расходуется на перегрев пара и на испарение капель. Доля тепла, снимаемого каплями при контакте с поверхностью теплообмена, обычно невелика, поэтому тепло от стенки отводится в основном конвекцией пара, а от него к испаряющимся каплям, В результате одновременного присутствия в потоке перегретого пара и капель жидкости, которые имеют температуру насыщения, двухфазный поток становится термически неравновесным.

Теплообмен в закризисной зоне В круглых трубах и кольцевых каналах теплообмен рассчитывается по формуле Диапазон применения формулы р=4 - 22 МПа, ρW= 1000 - 2000 кг/(м 2 с). При массовых скоростях пароводяной смеси менее 1000 кг/(м 2 с) существенной становится термодинамическая На рисунке показано (термическая) неравновесность распределение температуры tст, tn и двухфазного потока — перегрев пара истинного массового паросодержания относительно температуры насыщения хи в закризисной зоне (q=const): при наличии капель жидкости в потоке. В — для термически неравновесного справочниках можно найти формулы и потока; для более широкого диапазона --- в предположении термически параметров. равновесного потока.

Кризисы теплообмена при кипении ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Кризисами теплоотдачи при кипении называются процессы, связанные с коренным изменением механизма теплоотдачи. Они наблюдаются в начале перехода пузырькового кипения в пленочное или в начале обратного перехода от пленочного кипения к пузырьковому. Первый кризис кипения Максимальную тепловую нагрузку при пузырьковом кипении, после чего происходит переход к плёночному режиму кипения, называют первой критической плотностью теплового потока и обозначают qкр1. Температурный напор в момент достижения критической тепловой нагрузки называют критическим температурным напором Δt кр Коэффициент теплоотдачи в момент начала кризиса кипения равен: αкр1 = qкр1/ Δtкр1. Во многих теплообменных устройствах современной энергетики и ракетной техники поток теплоты, который должен отводиться от поверхности нагрева, является фиксированным и часто практически не зависит от температурного режима теплоотдающей поверхности. Так, теплоподвод к внешней поверхности экранных труб, расположенных в топке котельного агрегата, определяется в основном за счет излучения из топочного пространства. Падающий лучистый поток практически не зависит от температуры поверхности труб, так как она существенно ниже температуры раскаленных продуктов сгорания в топке.

Кризисы теплообмена при кипении ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Внутри твэлов активной зоны ядерного реактора происходит непрерывное выделение тепла вследствие ядерной реакции. Поэтому тепловой поток на поверхности твэлов также является заданным. Тепловой поток является заданным и в случае выделения теплоты при протекании через тело электрического тока. В основу определения первой критической плотности теплового потока кладется гидродинамическая теория кризисов, предложенная С. С. Кутателадзе. В ней предполагается что кризис вызывается потерей динамической устойчивости двухфазного потока вследствие того, что пар отбрасывает жидкость от поверхности теплообмена. Получена формула: qкр1 = k r ρп 0, 5 [g σ (ρж - ρп)] 0, 25 Формула описывает опытные данные по критическим тепловым потокам для неметаллических теплоносителей в условиях большого объема при свободной конвекции жидкости с малой вязкостью. К=0, 13 – 0, 16.

Кризисы теплообмена при кипении ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Второй кризис кипения Когда тепловая нагрузка на поверхности нагрева задана и не зависит от условий теплообмена, обратный переход от пленочного режима кипения к пузырьковому происходит при тепловой нагрузке qкр2. Этот переход также носит кризисный характер: паровая пленка внезапно разрушается и температура поверхности скачкообразно снижается. Тепловая нагрузка qкр2 при пленочном режиме кипения называется второй критической плотностью теплового потока Соответствующий температурный напор есть Δtкр2.

Кризисы теплообмена при кипении ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Кризисы 1 -го и 2 -го рода Кризисы кипения, связанные с резким изменением теплоотдачи при переходе пузырькового кипения в пленочное и наоборот — пленочного в пузырьковое, называются кризисами первого рода. В этом случае при смене режимов кипения имеет место коренное изменение механизма теплообмена и его интенсивности. Кризисы второго рода имеют другую природу. Они характеризуют ухудшение теплоотдачи, возникающее в момент высыхания кольцевой пленки жидкости на стенке канала в стержневом режиме. Характерной величиной для этих кризисов является граничное расходное паросодержание. Граничным паросодержанием называется расходное паросодержание, при котором возникает кризис теплообмена второго рода. Кризис второго рода может возникнуть при любом значении q, как только расходное паросодержание достигнет некоторого граничного значения, связанного с явлением высыхания жидкой пленки на стенке. При больших скоростях движения парожидкостного потока в ядре предкризисный период и наступление кризиса зависят от интенсивности массообмена за счет механического уноса капель жидкости из пленки в ядро потока.

Кризисы теплообмена при кипении в каналах ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Фактором, ограничивающим мощность ТВС водоохлаждаемых реакторов, во многих случаях является кризис теплообмена. Хотя ядерные реакторы при нормальных условиях в целях безопасности работают при тепловых потоках ниже критических (КТП), могут возникнуть аварийные случаи, когда КТП будет достигнут. Причиной ухудшения теплообмена является нарушение контакта между стенкой и жидкой фазой. Механизм рассматриваемого явления зависит от свойств жидкости и пара, давления, массовой скорости, паросодержания. В зависимости от конкретных условий повышение температуры теплоотдающей стенки может составить и единицы, и сотни градусов, а темп возрастания от долей до сотен градусов в секунду. Результаты некоторых реакторных экспериментов по определению продолжительности работы твэла в условиях после наступления кризиса в зависимости от температуры оболочки показаны на рисунке. — отсутствие дефекта; О — появление дефекта.

Кризисы теплообмена при кипении в каналах МЕХАНИЗМ КРИЗИСА В КРУГЛЫХ ТРУБАХ Кризис в потоке сильно недогретой жидкости Кризис наблюдается при высоких плотностях теплового потока. Распределение истинного паросодержания таково, что пар находится только в пристенном слое. Причиной кризиса является резкое увеличение истинного паросодержания на значительной части поверхности (рост сухого пятна). Большие плотности тепловых потоков и разница в интенсивностях теплообмена в докризисной и закризисной зонах приводят к резкому росту температуры стенки при наступлении кризиса. Такой тип кризиса обычно приводит к пережогу стенки, если тепловыделение не уменьшается. Кризис в потоке со слабым недогревом или в пузырьковом режиме течения В этом режиме преобладающим механизмом теплообмена является пузырьковое кипение. Вблизи стенки существует пузырьковый пограничный слой. Толщина его зависит от величины недогрева, скорости жидкости, величины и распределения плотности теплового потока в направлении, обратном течению. Кризис возникает вследствие нарушения устойчивости структуры двухфазного граничного слоя при достаточно высоком истинном паросодержании в пристенном слое.

Кризисы теплообмена при кипении в каналах МЕХАНИЗМ КРИЗИСА В КРУГЛЫХ ТРУБАХ Схемы механизмов кризиса теплообмена в парогенерирующем канале и распределение истинного паросодержания: а - поток сильно недогретой жидкости; б - пузырьковый поток парожидкостной смеси; в - дисперсно-кольцевой поток; г — дисперсный поток; == — сечение кризиса

Кризисы теплообмена при кипении в каналах МЕХАНИЗМ КРИЗИСА В КРУГЛЫХ ТРУБАХ Кризис в дисперсно-кольцевом потоке. В условиях дисперсно-кольцевого потока жидкость течет в виде пленки по стенке канала и в виде капель в центре потока. Расход в пленке уменьшается за счет испарения в пленке, уноса жидкости с гребней волн и увеличивается за счет выпадения капель из ядра потока. Кризис обычно происходит из-за прекращения расхода жидкости в пленке. Таким образом, задача о кризисе в условиях дисперсно- кольцевого потока связана с теорией движения тонких слоев вязкой жидкости, взаимодействующей на поверхности раздела фаз с парокапельным потоком. Кризис в дисперсном режиме потока Дисперсный поток представляет собой поток пара с каплями жидкости, которые несутся потоком пара и могут выпадать на стенку. Наступление кризиса связывается с недостаточно интенсивным орошением стенки.

Кризисы теплообмена при кипении в каналах Кризис в пучках стержней Наибольшую опасность явление кризиса представляет для ядерных реакторов. ТВС реакторов ВВЭР и РБМК выполняются в виде пучков цилиндрических твэлов, омываемых водой или пароводяной смесью. Твэлы в сборке фиксируются с помощью дистанционирующих решеток. Кризис в пучках стержней оказывается более сложным явлением, чем в каналах простой геометрии. Форма канала приводит к теплогидравлическим неравномерностям по сечению из-за условий работы твэлов, определяемых конструкционными особенностями ТВС, наличием необогреваемых поверхностей, присутствием дистанционирующих устройств и т. д. Поэтому использование рекомендуемых соотношений должно производиться с осторожностью и с учетом максимально возможного количества этих факторов, включая и диапазон применения этих формул. Примером м. б. следующая зависимость: [qкр]= Мвт , [ w] = (380 – 4000) кг/м 2 0 С , [P] =(3 – 10) Мпа, х = -0, 2 – 0, 25. Погрешность этой формулы +- 25%. В инженерной практике для многих наиболее сложных и потанциально- опасных объектов проводят специальные эксперименты на кризисных сборках, где теплоотдачу исследуют с помощью электрообогреваемых имитаторах.

Кризисы теплообмена при кипении в каналах Кризис в пучках стержней Для РБМК получена следующая формула с погрешностью 7%: Для ВВЭР получена формула с погрешностью 13%:

Кризисы теплообмена при кипении в каналах ТВС РБМК

Кризисы теплообмена при кипении в каналах Обнинск ФЭИ. Стенд для исследования кризиса теплообмена

Упражнения 1. Определить коэффициент теплоотдачи, температурный напор и температуру поверхности нагрева при пузырьковом кипении в большом объеме, если плотность теплового потока на поверхности нагрева q = 3*105 Вт/м 2 и вода находится под давлением р = 0, 361 МПа. 2. Кипящая вода при давлении 4 МПа движется в трубе внутренним диаметром 16 мм со скоростью 5 м/с. Определить коэффициент теплоотдачи от кипящей воды к стенке трубы и температуру стенки, если плотность теплового потока, подводимого к жидкости, равна 500 к. Вт/м 2.