理论教育 控制壁温条件下的过渡沸腾现象研究

控制壁温条件下的过渡沸腾现象研究

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:在控制壁温条件下,流动沸腾与池沸腾一样也存在过渡沸腾,这已经为实验所证实。已有的水强制对流的过渡沸腾的关联式仅仅在他们所获取数据的实验参数范围内可用。早期McDonough等对强制对流过渡沸腾进行的实验研究中,他们测量了压力为5.5~13.8 MPa下水在内径为3.8 mm的圆管内浸没于NaK中的传热系数。

控制壁温条件下的过渡沸腾现象研究

在控制壁温条件下,流动沸腾与池沸腾一样也存在过渡沸腾,这已经为实验所证实。

已有的水强制对流的过渡沸腾的关联式仅仅在他们所获取数据的实验参数范围内可用。图3-24给出了部分关联式的数据不确定性。早期McDonough等对强制对流过渡沸腾进行的实验研究中,他们测量了压力为5.5~13.8 MPa下水在内径为3.8 mm的圆管内浸没于NaK中的传热系数。他们提出了如下的关联式:

式中 q″cr——临界热流密度,kW/m2

q″(z)——过渡沸腾热流密度,kW/m2

Tcr——CHF时的壁面温度,℃;

Tw(z)——过渡沸腾区域的壁面温度,℃;

p——系统压力,MPa。

*数据的适用范围(表3-9):

表3-9 数据的适用范围

图3-24 各种过渡沸腾关联式与Ellion的实验数据的比较

Tong建议采用如下在6.9 MPa下结合过渡沸腾和膜态沸腾的公式:

(www.daowen.com)

式中 htb——过渡沸腾区域的换热系数,kW/(m2·℃);

ΔT=Tw-Tsat,℃;

De——当量直径,m;

kg——蒸汽的热导率;

Prf——液相普朗特数,Re=DeGmf

Ramu和Weisman后来提出了一个关于临界后和再淹没的单一关联式。他们提出的过渡沸腾换热系数为:

式中 hcr(kW/m2·℃)和ΔTcr(℃)——分别为池沸腾CHF时的换热系数和壁面过热度(Tw-Tsat);

S——Chen关联式的核态沸腾抑制因子。

Cheng等提出了一个较为简单形式的关联式:

他们发现n=1.25时与低压下的数据吻合较好。Bjornard和Griffith等采用了类似的方法,他们提出:

式中 q″min和TM——分别为沸腾曲线上最小稳定膜态沸腾的热流密度和壁面温度;

q″cr和Tcr——分别为临界条件下的热流密度和壁面温度。一些其他研究者所得到的关于稳定膜态沸腾下的壁面温度关联式见表3-4。

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