Способ определения количества жидкости в пристенной пленке двухфазного потока Советский патент 1986 года по МПК G01N25/00 

I Нзобретенне относится к области теппофизических исследований и может быть использовано в области химической технологии, ядерной энергеTHice, где необходльи) определять расходы }:;идкост -1 is ядре и пристенной пленке ггри течении двухфазной смеси Известен определения количества жидкости в пристенной пленке который использует метод отбора плен ки с поь О1Цыо и(елевой камеры либо пористых EicraaoK. С этой целью на выходе обогреваемого рабочего участка .Ч1-1вается камера отбора, с помощью которой удаляется двух41азная смесь, текущая по стенке трубы. После раз.делеиия смеси t-ia лглдкость и па Бв за зксимости расхода жидкости от расхода пара определяется расход жидкости в ги;енке и доля жидкости, текуП,ая в ;ле1Ке. При вьгсоких (шросодержан 5ях, больших массовых скоростях потока,когда пленка,текущая по стенке, .достаточно тонкая, ошибка измерения может быть большой (100%), что ограничивает применение этого метода Кроме того, эти измере п- я очентз тру;:,оемки, поэтому в пэстояи ее время не имеете систематических данных подобного рсп.а и нет каких-либо корреляций позволяюни-п-; определить долю жидкости р в обогреваемых ка.налах, Паибопее близким к изобретению тех ническим решением является способ определения количества жидкости в пристенной пленке на основе измерения отдельных составляющих массообмена с исполтлзовалгием уравнения материального боланса в пристенной пленке. Для определения расхода жидкости в пленке из уравнения кроме данных по оро лению и уносу необходЙ1-Пл экспе риме:н:тальные данные по граь-ицам по давлерГГЯ и, пачала К1-шения в пленке лшдкости, количестг.:у жидкости Б начале дисперою-колыдевого релшма,Такие да:.-1ные для обогреваемых каналов практически отсутствуют. Известны лишь даннь:е по орошению и уносу исидкости из пленки в трубах для адиабатических потоков в области дисперсно го и кольцевого реш-п-юв течения.Определяемые экспери: - ентальным путем составляющие массообмена имеют пргрешность -22%. Свою погрешность вносит

также граничное ycnovue - расход жкг1, кости 3 пленке в начаче дисперсн-оние, расход, температуру теплоносителя на входе) постоянными, доводят 6 кольцевого режима течения. Составляющие массообмена получепь; для д::сперсного и кольцевого режпг-ов течеиия - применение их для оп)еделепия расхода жидкости в при /других режимах тече}1ия двухфазной смеси может привести к большим погрешностям при определении расхода (доли) жидкости в пленке. Таким образом, суммарная погре 1н-1ость определения доли жидкости в пленке с использоваьп-5ем отдельных составляющих массообмена составит недопустимо бол.ъ.ную величину. Цель изобретения состоит в полу- « чепии более точного и Е1адеж1юго способа определения количества жидкости Б пристенной пленке. Поставленная дель достигается тем, что в. способе определения количества жидкости в пристенной пленке двухфазного потока измеряют критическую мощность равномерно обогреваемого канала определенной длины, изменяют длину равномерно обогреваеьюго канала, гювторяют весь дикл измерений по крайье ; мере один раз и по зависимости критического теплового потока от массового паросодержания опреде.;тяют ксхтичество жидкости в пристенной по формуле- l:ll-JlilLl 3c; / %--1-Х .кр(1) --Х, ьшссовое паросодержание в месте опредления кол)- чества жидкости в пристенной пл е н к е ; - количество ;5а5дкост в ядре потока в начале дис1 ерснокольцевого режиь а; массовое паросодержание в н ач ал е дисперсно-коль де в о г о ре жим 15 меряют критическую мощпость равномерно обогреваемого канала определенной длины. Для этого к рабочему участку (трубе) подводят напряжение от источника питания и, поддерживая веобходимые режимные пара.метры (давлемощность на рабочем участке до критической (за кризис теплоотдачи принималось первое, по сравнению с нормальным, режимом охлаждения, не пропорциональное увеличению мощности j изменение температуры стенки), Затем изменяют длину рабочего участка путем перемещения нижнего токоподвода и повторяют весь цикл измерений с целью получения зависимости критического 10 теплового потока от массового паросодержания при фиксированных режимных параметрах.

Качественный характер диаграммы массопереноса (зависимости доли жид- 15 косги в ядре потока от массового паросодержания) приближенно может быть представлен линейными зависимостями. Данному распределению жидкости в канале могут соответствовать разные20 зависимости.

Для определения количества жидкости в пленке - Xj необходимы данны по граничным условиям X Х, и суммарной интенсивности массообмена

Определив границу начала дисперсно-кольцевого режима по известной формуле

р и J) - плотность пара и жидкости на линии насыщения соответственно, и учитывая то, что в зоне резкого перелома зависимости q (X ) суммарный массообмен между ядром потока и пристенной пленкой равен нулю, определим количество жидкости в ядре потока в начале дисперсно-кольцевого режима X .

Погрешность расчета количества жидкости в пристенной пленке составляет 1,25%.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТИ В ПРИСТЕННОЙ ПЛЕНКЕ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА, заключающийся в измерении отдельных составляющих массообмена, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и надежности определения количества жидкости в пристенной пленке,измеряют критическую мощность равномерно обогреваемого канала определенной длины, изменяют длину равно--мерно обогреваемого канала, повторя- ,ют весь цикл измерений по крайней iмере один раз и по зависимости критического теплового потока от массового паросодержания определяют количество жидкости в пристенной пленке по формулеЛ, = 1-Х,-ьх,^^^^) -х^^ (^)-х.„(X -X )-Х^ 1 10 ' 30'где X -"массовое паросодержание в месте определения количества жидкости в пристенной плёнке;X.. . (q) -критическое паросодержание при соответствующем тепловом потоке;1КРW^30_ i_Y i- количество жидкости в ядре ' ireпотока в начале дисперсно- кольцевого режима; X - массовое паросодержание ' в начале дисперсно-кольцевого режима; Х,„-граничное паросодержание, •00 о со о^ ^ сг»