Способ определения коэффициента теплоотдачи при пленочном кипении

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3725825/24-10 (22) 14.02.84 (46) 23.08.87. Бюл. Р 31 (72) В.Б.Хабенский, В.С.Грановский, P.Ã.Òóêàåâ и С.M,ØìåëåB (53) 536.53(088.8) (56) Боришанский В.M., Масличенко П.А. и Фокин Б.С. Некоторые данные о механизме пленочного кипения в большом объеме жидкости. В сб. Тепломассоперенос. т. 2, Минск, АН БССР, 1962, с. 128-131.

Авторское свидетельство СССР

Ф 584235, кл. G 01 N 25/00, 03.03.76. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ПЛЕНОЧНОМ КИПЕНИИ, включающий электронагрев трубки с повышением его мощности, одновре„„SU,», 1253263 А 1 ю1) 4 G 01 K 17/00 менное охлаждение его внутренней поверхности газом, измерение мощности тепловыделения, температур поверхности трубки и жидкости и определение коэффициента теплоотдачи по измеренным величинам, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью упрощения способа за счет снижения максимальной температуры стенки трубки и уменьшения скорости охлаждающего газа, при достижении уровня мощности электронагрева, обеспечивающего превышение удельного теплового потока и температуры стенки трубки их заданных минимальных значений при пленочном кипении, начинают постепенное погружение. трубки в жидкость с одновременным уменьшением охлаждаемой газом внутренней поверхности трубки., 1253263

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в экспериментальных установках, предназначенных для определения коэффициентов теплоотдачи при пленочном режиме кипения.

Целью изобретения является упрощение способа за счет снижения максимальной температуры стенки трубки и уменьшения скорости охлаждающего газа. газа.

На фиг.1 показано устройство, реализующее предложенный способ; на фиг.2 — кривая кипения жидкости.

Полый трубчатый образец 1 обогревается электрическим током, подводимым через шины 2. Охлаждающий газ подводится через внутреннюю трубку 3, которая в нижней части имеет отверстия, через которые газ поступает в кольцевое пространство между внутренней поверхностью образца 1 и внешней поверхностью трубки 3 подвода газа и охлаждает образец. К трубке подвода газа в нижней ее части прикреплен отражатель 4 газа. Трубка подвода охлаждающего газа жестко соединена коромыслом 5 с поплавком 6. Испытуемый трубчатый образец помещен в бак

7, в нижней части которого имеется патрубок 8 подвода жидкости. Участок кривой I-II соответствует пузырьково««у режиму кипения на поверхности образца, II-III — переходному режиму, III-IU — режиму пленочного кипения.

Температура T „„ и тепловая нагрузка ц„н„ определяют границу существования режима пленочного кипения.

Точка У с температурой Т и тепловой нагрузкой q соответствует исходному состоянию разогретого в воздухе и охлаждаемого изнутри газом образца.

Точка У1 соответствует режиму пленоч-. ного кипения на поверхности образца в жидкости, Для конкретных условий (кипение в большом объеме воды при атмосфер- . о ном давлении с недогревом 20 С на вертикальной трубке с внутренним диаметром 0,01 м) температура Т„„„ в точке Ш составляет 400 С. Величина минимального теплового потока в точке 1Ц где Г, 50

Т

Тж — электрическая мощность; — площадь наружной поверхности обогреваемой трубки; — температура стенки трубки; — температура жидкости. приблизительно составляет q х5х

4 мин х10 Вт/м, Принимают с запасом необходимые значения, которые нужно обеспечить при повышении электрической мощности - q =10 Вт/м, Т =500 С.

Тогда, пользуясь известными зависимостями теплопередачи, можно определить необходимую скорость охлаждающе1p ro воздуха при атмосферном давлении

W=70 м/с.

Перед подачей электрической нагрузки через трубку 3 пропускают охлаждающий газ со скоростью W=70 м/с.

Затем начинают электрический разогрев трубчатого образца 1, находящегося .в воздухе. Электрическую нагрузку повышают до тех пор, пока измеряемая температура при пленочном кипении о

2р T öö =400 С, а минимальное значение удельного теплового потока q „ =5 «

«10" Вт/м . После этого в бак 7 через патрубок 8 подают жидкость. По мере подъема уровня жидкости в баке

25 поплавок, 6 и связанная с ним трубка

3 всплывают. При этом зона охлаждения внутренней поверхности перемещается вверх, а на не охлаждаемой газом погруженной части трубки возникает пле-.

gp ночное кипение жидкости. По мере погружения образца пленочное кипение распространяется на всю его поверхность; а трубка 3 удаляется из погруженной части образца с помощью поплавка 6. Если перед погружением в жидкость состояние образца определяется точкой У (см. фиг.2), то после погружения оно будет соответствовать точке У1, т.е. окажется на участке

40 пленочного кипения III-IV кривой кипения. Искомое значение коэффициента теплоотдачи d определяют по измеренным значениям тепловой мощности и температур стенки трубки и жидкости

45 по известной зависимости

N.a

g И

Т„-Т, Г(Т„-Т„)

1253263

Составитель А.Костановский

Текред В.Кадар Корректор С.Шекмар

Редактор М.Панфиловская

Заказ 3985/1 Тирах 776 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Fi-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ухгород, ул. Проектная, 4