Способ определения коэффициента теплоотдачи при пленочном кипении Советский патент 1987 года по МПК G01K17/00 

1.1

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 сниясения максимальной температуры стенки трубки и уменьшения скорости охлаждающего газ газа.

На фиг.1 показано устройство, реализующее предложенньй способ; на фиг.2 - кривая кипения жидкости.

Польй 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 охлаясдает образец. К трубке подвода газа в нижней ее части прикреплен отражатель 4 газа. Трубка подвода охла}кдающего 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 соответствует пузырьковому режиму кипения на поверхности образца, II-III - переходному режиму, III-IV - режиму пленочного кипения.

Температура Т„„„ и тепловая нагрузка q,,|, определяют границу существования ре7кима пленочного кипения. Точка У с температурой Т и тепловой нагрузкой qj соответствует исходному состоянию разогретого в воздухе и охлаждаемого изнутри газом образца. Точка У1 соответствует режиму пленочного кипения на поверхности образца в жидкости.

Для конкретных условий (кипение в большом объеме воды при атмосфер- ном давлении с недогревом 20 С на вертикальной трубке с внутренним диа- метром 0,01 м) температура точке Ш составляет 400°С. Величина минимального теплового потока в точке 111

приблизительно составляет q, х5х х10 Вт/м. Принимают с запасом необходимые знaчeнj я, которые нужно обеспечить при повышении электрической мощности - q 10 Вт/м, Ту 500°С. Тогда, пользуясь известными зависимостями теплопередачи, можно определить необходимую скорость охлаждающего воздуха при атмосферном давлении м/с.

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

Затем начинают электрический разогрев трубчатого образца 1, находящегося в воздухе. Электрическую нагрузку повьш1а1от до тех пор, пока измеряемая температура при пленочном кипении

jwHH минимальное значение5

0

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 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 плет ночное кипение жидкости. По мере погружения образца пленочное кипе.ние распространяется на всю ето поверхность, а трубка 3 удаляется из погру- . женной части образца с помощью попg лавка 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

0 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

КэЭ

)

- электрическая мощность;

- площадь наружной поверхности обогреваемой трубки; - температура стенки трубки; - температура жидкости.

45 fi .

H-nuH - -

Редактор М.Пайфйловская

Составитель А.Костановский

Техред В.Кадар i/ Корректор С.Шекмар

Заказ 398S/1Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.2