Пульсационные течения в паровом канале коротких низкотемпературных тепловых труб |
Страница 8 из 9
Таким образом длительность цикла пульсаций τ0 в паровом канале ТТ:
Частота пульсаций:
Анализ полученных экспериментальных данных по теплоотдаче над испарителем показывает, что разработанные ТТ работают в режиме кипения. Этот факт подтверждается характером влияния режимных параметров процесса испарения (q p) на коэффициент теплоотдачи α. Влияние этих параметров близко к подобному влиянию плотности теплового потока и давления на пузырьковое кипение в большом объеме. Пульсационный режим в тепловых трубах возникает при кипении рабочей жидкости в испарителе. Проведенные численные оценки дают величину длительности периода пульсаций в паровом канале низкотемпературных ТТ порядка ~ 10-3s. Nomenclature: E – поступающая в испаритель ТТ тепловая мощность, W; ΔQ - поглощаемая в испарителе тепловая энергия за период времени , J; Δτ - единица времени, s; EB – тепловая мощность, при которой начинается процесс пузырькового кипения в сеточном испарителе, W ; – количество образующегося сухого пара над испарителем в единицу времени, kg/s; - скорость роста числа молекул пара над испарителем в единицу времени, s-1; mvp – масса молекулы пара диэтилового эфира, kg; r(TB) - удельная теплота испарения рабочей жидкости в тепловой трубе, J/kg, в общем случае зависящая от температуры и давления, J/kg; r(Tcond) – удельная теплота испарения рабочей жидкости, J/kg, при температуре конденсации; GVP – массовый поток сухого насыщенного пара над испарителем, kg/s; Gmix - массовый поток влажного насыщенного пара над испарителем, kg/s; Gdr - массовый поток микрокапель насыщенного пара над испарителем, kg/s; F(z) – площадь поверхности испарителя внутри парового канала ТТ, m2; z – продольная координата вдоль центральной оси ТТ, m; nvp(Tev) – среднее количество молекул сухого пара в единице объема парового канала над испарителем, m-3; uvp – средняя скорость гидродинамического течения сухого пара над испарителем, m/s ; ρVP(Tev) - плотность пара диэтилового эфира над испарителем, кг/м3; ρVP(Tcond) - плотность пара диэтилового эфира вблизи поверхности конденсации, кг/м3; - плотность влажного пара, kg/m3; νVP - удельный объем насыщенного пара, м3/кг; νL – удельный объем рабочей жидкости на линии насыщения, м3/кг; NA – число Авогадро, mol-1; μvp – молярная масса пара диэтилового эфира, kg/mol; A- безразмерная постоянная порядка единицы; P(Tev) – давление пара вблизи поверхности испарителя ТТ, Pa; P(Tcond) – давление пара вблизи поверхности конденсаци ТТ, Pa; P* — давление пара над поверхностью испарителя, при котором останавливается процесс кипения в капиллярно-пористом испарителе, Pa; kB – постоянная Больцмана, kB = 1.38065·10-23 J/K; η – коэффициент динамической вязкости сухого пара, Pa·s; ηmix – коэффициент динамической вязкости влажного пара с микрокаплями, Pa·s; L – длина парового канала ТТ, m; ΔPvp – разность давления пара над испарителем и вблизи поверхности конденсации в паровом канале ТТ, Pa; Tev – температура поверхности испарителя, К; Tcond – температура поверхности конденсации, К; TB(P) – температура кипения рабочей жидкости, К; dP/dT –производная давления по температуре пара диэтилового эфира (рабочей жидкости) внутри ТТ, Pa/K; КHP – коэффициент теплопередачи через поперечное сечение парового канала ТТ, W/m2K; Rev(T) – тепловое сопротивление плоского испарителя, включая внешнюю стенку ТТ, K/W/m2; ra – средний арифметический радиус микрокапель двухфазного парокапельного потока, m; rdri – радиус i-ой микрокапли в единице объема парокапельного потока над испарителем, m; ndri – количество микрокапель рабочей жидкости с радиусом rdri в единице объема парокапельной среды, 1/m3; ndr – суммарное количество микрокапель всех размеров в единице объема парокапельного потока над испарителем, 1/m3 ; γ – истинная степень влажности парокапельного потока; Мdr – суммарная масса микрокапель (drops) в единице объема парокапельного потока над испарителем, kg; Мvp – масса пара (vapour) в единице объема парокапельного потока над испарителем, kg; ρvp – плотность сухого пара, kg/m3; ρL – плотность микрокапель рабочей жидкости, kg/m3; γG –степень расходной влажности парокапельного потока; ψ – коэффициент скольжения фаз парокапельного потока, равный отношению средних скоростей движения микрокапель и паровой фазы внутри парового канала ТТ; udr – средняя скорость движения микрокапель в паровом потоке, m/s; B – коэффициент, учитывающий теплофизические свойства рабочей жидкости и структурные параметры испарителя (пористость, характерный размер каналов и пор); a и b – численные коэффициенты; P* - повышенное давление пара рабочей жидкости, при котором прекращается кипение в поверхностных слоях испарителя, Pa; Δτev - длительность процесса роста давления до прекращения кипения в испарителе, s; ΔτHP – длительность распространения импульса давления по паровому каналу ТТ, s; Δτcond – длительность процесса снижения давления при конденсации вблизи поверхности конденсации ТТ, s; Δτ0 — длительность цикла пульсации давления внутри парового канала ТТ, s. |
Публикация научной статьи. Пошаговая инструкция |
Есть вопрос? Задайте его Вашему персональному менеджеру. Служба поддержки призвана помочь пользователям в решении любых проблем, связанных с вопросами публикации своих работ и другими аспектами работы издательства «Проблемы науки».
КОНТАКТЫ РЕДАКЦИИ
E-mail:
Телефон:
+7(915)814-09-51 (WhatsApp)
В этом разделе публикуются научные статьи наших авторов.