автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Теплоотдача в парогенерирующих трубах при сверхкритических давлениях ароматических углеводородов
Автореферат диссертации по теме "Теплоотдача в парогенерирующих трубах при сверхкритических давлениях ароматических углеводородов"
АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ НЕФТЯНАЯ АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
РЗАЕВ МАГАММЕД АЖДАР оглы
ТЕПЛООТДАЧА В ПАРОГЕНЕРИРУЮЩИХ ТРУБАХ ПРИ СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЯХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
Специальность 05.14.05 — Теоретические основы теплотехники
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук
Баку — 1992
Работн выполнена в Азербайджанской государственном нефтяной академии.
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор КЛЛБАЛИЕВ Ф. И.
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор ХАСАЕБ Р. М.,
кандидат технических наук, доцент ЗЕЙНАЛОВ М. Б.
Ведущая организация — Сумгаитский проектный институт химической промышленности.
Защита состоится 1992 г. в час.
на заседании специализированного совета К. 054.02.07 при Азербайджанской государственной нефтяной академии по адресу: 370601, Баку, пр. Азадлыг, 20.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанской государственной нефтяной академии.
Автореферат разослан ч-Я^.т . т"*^" . 1992 г.
Ученый секретарь специализированного совета, в. н. е., к. т, н.
ПОЛЕТАЕВ Л. Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Применение вещеотв, в ряде отраолей народного хозяйотва' в качества теплоносителя или рабочего тега при оверхкритичеоких давлениях (СКД) опоооботвует увеличению экономичности, эффективности в производительности этих установок. Вещества при СКД широко применяются в внаргетике, химической промышленности, в системах охлаждения ракетных двигателей, в транспорте и хранения газа и других отраолях современной техника.'В наотолщее время отсутствуют рекомендация для расчетов коэффициента теплоотдачи для различных жидкостей при СКД. Это в значительной степени овязано о отсутствием экспериментальных данных по различным жидкостям я сложностью объяснения некоторых явлений,.наблюдаемых при СКД.
Ароматичеокие углеводороды, в чаотноати, толуол, нашли широкое применение в химической промышленности. Толуол олужит как иоходное вещеотво для получения очень многих важнейших конечных и промежуточных продуктов, иопользуицихоя в ряде отрасле. Ароматические углеводороды также применяются в качеатве рабочего тела в автономных паротурбинных уотановках (АПТУ), использующих яизко-потенциальные источники тепла (НПИТ) для производства адектро-
энергии. Теплоотдача ароматических углеводородов при широком
в* ,
диапазоне изменения температуры жидкости ( сж / гт • 0,05 ■»•
t8ЫX ,
. . ж / ьщ =0,1 7 1,1 ), в чаотноати, в парогенврируь иих трубах, практически не исоледована хотя на практике эта область представляет значительный интерес.
Актуальным вопросом является исследование процесса теплоотдачи в парогэнерирующих трубах в широком интервале изменения тем-
ях
пературц жидкооти на входе трубы ( ¿ж я 20 + Э00°С) и при кисоких значениях тепловых потоков, который сопровождается мест-
ниш пошшэнаяыи температуры с тонки, характерными для ухудшон-яого ролана теплоотдачи. Актуальным явллагоя также разработка аадекшх катодов расчета локальншс коэффициентов теплоотдачи, которыа нужны ддя проектирования теплообмешшх аппаратов, работающих в различных отраслях оолраыенной техники.
Целью на стол-щей работа является: I. Получение экспериментальных данных по теплоотдаче в парогепарирущих трубах при СКД и широком интервале изменения температуры жодкооти на входе трубы, 2. Выявление степени влияния температуры жидкости на входе труби, интенсивности нчгрота а -V с р.чо г ра в и та цио н них сив на процаоон ухудшения теплоотдачи. 3. Получение уравнения для расчета локальных значащ!' температуры стенка и коэффициента теплоотдачи л ухудшоннои реяиыо теплообмена.
Научная новизна;
1. Псадченн новав опашке даншо по теплоотдаче ира боль-
6 X
Ш!х подогревах задаю ти не входе в труби ( ^ 200°С,
^ж / 1т ¿0,6.7),
2. Исследованы к установлены закономерности изменения температуры стоика труби при небольших подогревах жидкоати на входе
1) Трубу ( Ь™ - 250*300°0, / ¿т - 0,' о<0,94).
3. Определены границы возникновения ухудшенного ренима теплоотдачи толуола, установлены степень влияния температуры вдкоо-
ти на входе труби с интенсивности яагрова на ухудшение теплоотдачи.
4. Предложено эмпирическое уравнение и методы оправления темпарагуры отенки при ухудшенном реялмо теплоотдачи.
5. Выявлено влияние свободной конвекции на ухудшение режима теплоотдачи при вынужденном течении толуола и сверхкритических давлениям. Получено обобщающее коитзриалыюе уравнение для расчета теплоотдачи в у .сдав ином роя нам теплоотдачи.
Практическая ценность работы. Раачеткне рэкоуендациа, прздложенкш з работа, позволяют опрздзлить iat.mQpai.vpu отоккя в локалышз коэффициенты теплоотдача при ухудаянном рззякз топло-отдачи в турбулентном ражимз дззглзлит тзплокоеитзяя. Уотановязно, что при ухудшенном ранима теплоотдачи зозятсаэт нзотно1» ояпяепие коэффициента теплоотдачи я ооотзэтотлэшю повмазпзэ тсмяарэтури отзнгд, которзэ V.эгут правоста к разразу труб яепяоо&чзагалс аппаратов. Лрздло^эш'ле рвкоисндацаи позволяют прэоитароаать экономичные и коклзггеянэ тоияообггевяно аппарата,. обоопачизаадав яалвя-пуз пх работу зрз ухудизяг.ои рзягма тзпяооймзпа.
Реализация результатов рзботн. Результаты настоящего иоолэ-дования прм'заэпн в Сую^аптаком пропзподатйзйпом обьздпненяп "ОргоанФез", что позволяло установить опта'.пльнпз условия протекания твхяотюгачзаЕсго процесса я теплообмена, а тоняв азбзетть повкеэння томлератури атзпхи ярд ухудазшш рзлшмз теплоотдача до опасного апзченш токпэрэтурн отзнка для гаторзаш обогреваемых ■ труб тепясобкзляих алпарзтсз.
. Аптор защищает: '• , .
1. Пояучошшэ закономерности по теклэратурпому рэаяку прз
, ах . ,
бовыпях явдогревах аядкооти ка входе тру ¿а ( £-,< / ст 0,67,
2. Установленные закономерности азмопепия токперятурн отвшеи
по длг.лз труби я завяоавдотз ое от плотпостя теплового потока
, Зя . . ' . Зя при па большее подогревах хпдпоста ( к?. /¿^>0,7, с*, = 250}
*300оС). ,•/'
3. Внявлаянив закономерности ухудшенного рэгст-в теплоотдачи толуола. Рекомендация по раочату яохалькчх значений коэффициента теплоотдачи при ухудшенном рсяш.'э тэплое .да-д.
4. Уравнения и методы определена- о тара туря отенкл при ухудшенном рпотме теплоотдачи при из: стных значениях плотности
теплового потока, масоовой окорооти и температуры явдкооти но входа трубы.
5. Установленные закономерности влияния сыободной конвекции на ухудшение теплоотдачи при СКД толуола.
Апробация работы. Ооновяне результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 8-ой Всесоюзной конференция "Двухфазный поток в энергетических аппаратах", г.Ленинград, 1990 г.; на научно-технической конференции Айврбайдаанекого Индустриального Универоитета, г.Баку, 1991 г.; на 1-оы Международном симпозиуме "Энерпая, экология, экономия", г.Баку, 1991 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация ооотоит из введения, четырех глав, выводов, оппока литературы и*приложения. Работа излаяна на страницах машинописного текста о 50 риаунками и 8 таблицами экспериментальных данных. Список литературы состоит иг 89 наименований,
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ '
Первая глава посвящена описанию рассматриваемой задачи я обзору экспериментальных работ. Аналлзируюгоя работы, посвященные экспериментальному иосдедованию.теплоотдачи при СКД о различиями теплоносителями. Отмечается, что ухудшенные и улучшенные реками теплоотдачи наблюдались не во всех работах проведенных о реэличными теплоносителями. В опытах с водой, двуокяоью углерода я гелием наблюдались нормальные и ухудшенные режимы теплоотдачи, а о углеводородами .- нормальные и улучшенные режимы теплоотдачи. Опыты о углеводородами при СКД соответствуют условиям охлаждения поверхности и данные по теплоотдаче были получены при малых температурах жидкости на входе в трубу. Теплоот-
дача углеводородом при СКД в широком интервале изменения температуры адкооти на входе трубы на воолед'ована. Отоутотвуют экспериментальные данные и раочетныа рекомендации для ухудшенного режима теплоотдачи углеводородов.
Вторая глава посвящена описанию экспериментальной установки, методике измерения а пропадания экспериментов, обработке экспериментальных данных и оценке их погрешностей.
Исследование теплоотдача проводилось на экспериментальной уотановнэ, работающей по принципу разомкнутого циркуляционного контура (рио. I). Узлы уотановка, контактирующие о таплонооитэ-леы, изготовлены из пэркввеющзй стали Ш8Н10Т. Давление и циркуляция жидкости в контура создавались о помощью четнрахплуняар-ного наооса. Сглаживание пульоаций давления, создаваемых насооом, ооудествяялооь при да*$ощи двух уопокоителымх баков, включенных последовательно в контур установки, В системе имеется участок для предварительного нагрева жидкости. Экспериментальная труба и предварительно нагреваемый участок питаютоя-электрическим током низкого напряжения. Внутренний диаметр экопериыен' альяых труб изменялся в пределах от 1,91 ш до 4,0 мм, длина от 180 ш до 600 мм. В экспериментах аоблодаяись условия.гидродинамической стабилизации. Электрическая развязка рабочего участка а учаотка предварительного нагрева осущеотвяялаоь токоразделителяма. Сава тока измерялась о помощью транофорштора тока УТГ-5 в оочетанаи о амперметром. Падение напряжения по экспериментальной труба измерялось вольтметром. Температура жидкости на входе и выхода экспериментальной трубы, а также температура наружной отанкя тру&г измерялись хромель-копелевыш термопарами из проволоки диаметром 0,2 мм. Показания термопар регистрировались о помощью цифрового вольтметра B7-I6A и автоматического оамодшпущего потенциометра KC1I-4, Давление жидкооти измерялось на ¿иода и на выходе э'опе-
риыентального участка образцовыми манометрами. Перед началом обработки экспериментальных данных, прежде всего, проверялоя тепловое балано. Пра этом, води значения теплового потока, подсчитанные по ^дектричаакой мощности и теплу, воспринятому гид-костью различались не более чем ва 5 %, считалось, что опыт пригоден я . экспериментальные данные принимались для обработка, в противном олучае опыт повторядоя. Максимальная возможная погрешность определения Ш не превышала ¿23
В третьей главе приводятся результаты экспериментального исследования теплоотдачи в широком интервале температуры жидкости на входе трубы.
В опытах режмиые параметры изменялись в следующих интервалах:
Р/Ркр - 1,06 * 1,3; ¿с /¿m -0.1- I,g ; ¿ж / tm ш - 0.05 ♦ 0.94; tm «0,1 - 1,1 ; /¡¿к - (2*15ГЮ3{
(3*60)"I03; 6l -(8+450)'10^; ty « (0,2*13)ЧО5 Вг/м2. На рис. 2 предотавлены графики изменения температуры стенки и жидкости по длине трубы при подъемном движении толуола. Из. графиков видно, что при ? > ?}р в 4t< £т температура стенки по длине трубы изменяется также, как при обычном конвективном теплообмене ^кривые 1-3). По мере увеличения теплового потока ¿с возрастает и достигает значения Ьт я вше. В этих опытах монотонное изменение £с по длине трубы нарушается. При
2,2*10® Вг/м2 во8буждаетоя пульсация давления жидкости , так называемые термоакустичвскяе автоколебания давления (ТААЮ в канале. Температура.отенки приобретает в условиях интенсивных ТААК волнообразный характер (кривые 5,6). В данном случае обогреваемая длина трубы составляла 180 мм, а температура жидкости на входе экспериментальной трубы 20°С, на выходе не выше 200°С. . Аналогичные явления наблюдались в опытах в трубе с обогреваемой
- У -
длиной 600 мм и о внутренним диаметром 4,0 мм (рис, 3). Из этих графиков следует, что характер изменения ¿с по длине трубы при ic с im не завиоит от длины трубы. При > tm характер изменения ic завиоит от приращения энтальпии жидкости и поэтому в трубах разных длин несколько отличаетоя. Как видно из рио. 3, при (}, = 2,4I'I05 Br/м2 по мере увеличения ¿ж по длине трубы на выходной части трубы наблюдаетоя местное повышение ic (кривая 4J. Характер изменения tc зависит от многих факторов, в частности, от температуры жидкости на входе трубы. На рио. 4 и 5 представлены графики £с И tc~Н%) ДЛЯ
двух оечений трубы при температуре жидкости на входе соответственно / Ът в 0,17 и t^f / tm ш 0,67. Видно, что при больших значениях Ц, на выходной части трубы наблюдается меот-ное повышение tt (кривая 3), Из графиков ЬС-НЯ) оледует, что
общий характер изменения температуры стенки одинаков, но абоо-
вх
лютные значения tc. различны. В опытах ¿ж / tm ж 0,17 температура стенки соответствовала или нормальному режиму (участок АБ) или улучшенному режиму теплоотдачи (учаоток БВГДВ, рио, АХ
46). При ¿ж / ¿т в 0,67 и больших значениях плотности теплового штока на выходной чаоти трубы температура отенки становится больше, чем при нормальном режиме теплоотдачи (участок ДБ,
.ах .
рис. 5 ). В опытах при / tm = 0,17; 0,32; 0,47 о уве-
,ах .
яичением t* падение ct при вторичном улучшенном режиме ооо-
АХ
тавила соответственно 130°С, 50°С и 20°С, а при ¿щ / tm т
■= 0,67 падение tc отсутотвуот (рио. Ьа), Опыты, проведенные вх
при tM / tm = 0,17+0,67 показывают, что при fy /J^UnCOnft
изменение tc "о длине трубы до значения ¿ж~ 900 кДж/кг
.8* ,
слабо завиоит от tж • Наибольшее возрастание tc наблюдаетоя
в области псеядофазового перехода ( ä 900-1300 кДж/кг). С йх
увеличением значение U , соответствующее Ha4ani
ухудшения теплоотдачи, уманьшаетоя, так как при / Ст =
, вх , .
п 0,47 и / С^ к 0,67 ухудшение наступает при значениях
* Р00'11® 1>° кДя/кг и 0,7 кДг/кг соответственно. Ухуда-ния теплоотдачи наблюдаются также в опытах при больших значениям ^ 1рио.7 в8 ), Из рис. 6 видно, что прв больших значениях О. на выходной "асти трубы при
¿ж / ¿я «=0,77 ухудшение теплоотдачи на "выходной час«5 трубы { х/с1 *> 57,5) наотупает при $ «0,6 кДк/кг, а ка входной части (Х/е£ »=17,5} пра % й; 0,9. Следует
отгзтпта, что при малых значениях и к ¿у* / ¿/7? «= = 0,77 -1- 6,8 на входной частя трубы такие могут возникать ухуд-. швнвя, однако при втом возгда ¿с получается иге; о 400+450°С. Установлено, что на ухудшение теплоотдачи влияет такие давление
* I ,
якдаоати. Заявлено, что при Р - 5,5 МПа и /¿да - 0,82
ухуыоиве теплоотдача наступай пра $ однако прг
8тем ¿5. 6 400°С. Установлено, что гронпди шчала ухудшения
теплоотдача толуола по энтальпий таете же кок у других теплойо-
•. с р
оцтелей (вода, С02, геизй), и ооотаотечвдют Сгр 0,02?
<0,85, Максимальное шачеппз т-шературпого напора (<&£ма«с ) ооотпзтотаует облаете поелдофавового ворохода ( ¿д / ¿Кр ~0,3г *1,0). Б ошжпс по теплоотдаче толуола г определенных уояовпях ( •¿с, ? ¿«г) возникали кояебаппя давленая жидкости й пульсации температуры-стенки» С увеличением длины труби (приращения енталь-пии жидкости в обогреваеюЕ тр/бе) и тюлпоратуры жидкости на входе амплитуда пульсации ¿с уменьшается , начиная о опра-деленн'ога значения ( /¿т$> 0,7), пульсации яо
возникали.
Четвертая глава посвящена расчетной рекомендации по теплоотдаче. Рассматриваются вопрооы определения возникновения ухудшенного режима теплоотдачу по методам предложенным в работах
Ф.И.Калбалиева и А.Ф.Полякова. Предлагаются критериальные уравнения для расчета теплоотдачи. При использовании метода А.Ф.Полякова установлено, что при малых недогревах жидкости на входе трубы ,7) и больших значениях Ц, на выходной части трубы уоловие ( 3 + 62^ )/Ф = 5, характеризующее начало ухудшения теплоотдачи, удовлетворяется. Сопоставление опытных данных, полученных наш при течении толуола с ранее полученными данными отдельных иооледователей на воде, С02 и гелии показывает, что ухудшенные режимы теплоотдачи обычно наблюдаются при температура жидкооти 1ж -я.{0,85*0,95)'^.
Проектирование новых теплообменных аппаратов, работающих
ЙХ
при СКД вещества, при заданной ^Ч , ¿ж и 9, требует знания температуры отенки по длине труСЬ, Изваотно, что при определенных условиях монотонное распределение Ьс по длине трубы нарушается и наблюдаются меотныв повышения ¿с. • В таких случаях вести расчет по уравнениям нормального режима теплоотдачи нежелательно, так как температура отенки неизвестна. Поэтому определение температур! отенки аппаратов, работающих при ОД вещества является актуальным вопросом проектирования. Рассмотрим определение ¿с при ухудшенном режиме теплоотдачи по методу Ф.И.Калбалиева. В работа Ф.И.Калбалиева для анализа ухудшенного режима теплоотдачи предложен безразмерный комплека
о помощью которого можно определить температуры станки и границы начала ухудшения теплоотдачи. Здесь ХХ/др - приведенная окорооть, м/о, определяется по уравнению
ч-'-лЬ*'
На рво.' 9 представлены зависимости ¿с= и К-Ш/Аи^р»)
для толуола при Р ■= 5,5 Ша и сж / Ьт =0,77, Ввдяо, что па грофшг зависимостиЯ-^ШЛ^Ср^) получены два учаотка. Учаотск АБ соответствует нормальному резшыу теплоотдачи, гдо температура стенки монотонно увеличивается (входная чаоть трубы), а учааток ЕВ соответствует ухудашнкому режиму теплоотдачи. Перегиб на завлоидаоти К характеризует переход от нормального разима теплоотдачи к ухудшенному. На ряс. Ю продотавле-ны результаты нескольких опытов по воде, СО2 и толуолу при ¿^¿¿ш й ¿т при различных давлениях и кюсовых скоростях, Видно, что для воех теплоносителей, где имеет место только норлальннй рз&ам теплоотдачи, экспериментальные данные логатоя вокруг прямой, близкой к вертикальной (участок АБ). Данные, полученные при ухудшаниоы реааиа теплоотдачи для всех теплоносителей, ложатся около прямой, близкой к горизонтальной (участок БВ). Участок АБ графика И*МЯ/АЦ.еРж)
опноываегся уравнением конвективного теплообмена при нормальном режима;
Шр- №и0-1-^г-)П (з)
(4)
(5)
В уравнении (3) значение степени П выбирается в зависимости
или
от температуры стенки; при Ь^(Ьт~ЯО) я ic>im,H = 0,25, при изменении tc ic-it^-ЯО) °С до tc=èms fi =0,5.
Участок БВ графика К=(J Cp^), соответствующий ухудшенному режиму теплоотдача, оппсываатоя уравнением
ол .'■ а
Для вертикального положения труба а подъешюго двяяепия ара tc <420°С А = 0,8, а прз tc > 420°G А = 1,05. 3 расчетах температуры станин поолз определения К раоочитиваатол значения &L п £с :
%U
и = (7)
■ п
4 = .4«+ & ^ (8)
По значению ¿с мозно определять тешюрэтуру отанка.
В этой кет гяэза анапяззрустол зляяааз свободной гэнвеяцяп
на теплоотдачу п обобщала экояерЕыэитальнкз данные прз ухудши-
ох
ном режиме теплоотдачи ( ' / Ьщ ~ 0 ¡,77*0,85). Пропзрл.-ась
возможность опноаяпл зколери«ентадьлых даяние по теялоовдэтв
по формула В.С.Протопопова, Л.З.МяропольОкого и М.В.Щираза,
Дкекоона Дж. Сравнонио рэочетпых я экопэриыоитальяшс зяачеяаЯ
бя /
I\/ц для толуола при ? > Ркр я Ь^/т^О, 77*0,85 покапала, что пря £е.<Ьт уравнения В.С.Протопопова а-Дж.Джексона удовлетворительно опяснваот эксперглентальнио данные, Прз "¿с Рао~ хоящеяня между расчетным и эксперйызнтальшга значендяиа значительны. Наян попытки аппроксимировать слитные данные по теплоотдаче толуола пря Р > Ркр и /^-т *'- 0,77+0,85 другими существующими зависимостями также оказа- "с* неудачными. Критериальная зависимость 12/, ранее предлота! ¿ая Ф.И.Калбалвевкгл для
ЛЖ //
расчета теплоотдачи толуола и бензогг \Р>Р и сж/£г,~0,05 /
при турбулентном режиме движения хорошо описывает теплоотдачу
, сх . ,
ii'iivufltt ври условиях Cjj, / tm 5t 0,77+0,В5. На рис. II пред' >аьлены зависимости .Видно, что уравнение описывает опытные данные по теплоотдаче толуола при турбулентном режиме движения и ¿ж /tm = 0,77+0,85 с по-гршяоотью +25 % до 6Ъ * 2*Ю7. Ира 6t > ЗЧО7 под влиянием свободной конвекции теплоотдача ухудшается а для расчета A/U при ухудшенном режиме движения необходимо учесть влияние ово-
бодаой конвекции. В работах отдельных исследователей показано, £
что при <52. /Ле>0,6 под влиянием овободной конвекции теплоотдача улучшается. В наших работах во всех опытах (72 /Яе <0,6, т.е. свободная конвекция оказывала влияние на ухудшение теплоотдачи. Экспериментальные данные по теплоотдаче ара турбулентном движении толуола в вертикальной трубе при &Z > 2'Ю7,
вг /Яе<
0,6 и (¿ж / im = 0,77+0,85 описываются уравнением: Qg 0 43 / '
132 Г,гтЛ -HU (бгжД-10 J <9>
Последнее уравнение подучено для подъемного движения толуола в трубе о обогреваешй дайной B0g в 180-300 мм, а внутренним диаметрбм трубы до 4,0 мм (рис. 12).
ВЫВОДЫ
1. Экспериментально исследовано распределение температуры
стенки по длине трубы и зависимость ее от плотности теплового
потока в широком интервале изменения температуры жидкости на йх
входе трубы ( t* / tm » 0,05+0,94),-
2. Доказано, что при больших значениях температуры жидкости на входе трубы в определенных условиях возникает ухудшение теплоотдачи,
3. Установлено, что температурные ра:-,;кми царогенерирующих
труб при (ЭД толуола в значительной степени напитывают влияние ,8Х • ,0Х
. Увеличение Ьж приводит к уменьшению удельного тепло-
вооприятия ( ^ /Л^ и ), соответствующего началу ухудшения теплоотдачи .
4. Определены границы возникновения ухудшенного режима теплоотдачи. Установлено, что максимальные температурные.напора соответствуют области фазового перехода.
5.Предложено эмпирическое уравнение для опрзделения тешарзгу-рн стеши при уху данном рояиш теплоотдача.
6. Выявлено влияние свободной конвекции на ухудшение ранима теплоотдача и получено обсб дающее критериальное уравпенпо для рзечота №1! в ухудшенном рэяимз теплоотдачи.
Условные обозначения; Р давление, МПа; РЯр - .врптпчоокое давление, МПз; ~ ^сг/ларатуры стопка, аидкоати, °С:
- гашерзтура эдетекз, сосгвототяущап максимальной теплоемкости при Р > Рйр, °0; к^р - критическая температура тепаоно-оотояя, °С5 с1диаметр груби, га; X - расстояние от входй обогреваемого участка до тер«опар, устаповяеялих на отепка яру-бц, га; ц, - плотность теплезого потока, Вт/г^; 5 - нарснзтр тер'лческого ускорения} Ц> - паракзтр, опасшзаспщй границу начала соЕ"зстного влияние терыогравиташп п термичеокого уокорэяия} Яе » &2 »Р& > - чиала; Рейнольдоа, Грасгофа, Праядтля, Нус~-; оагам; ДО - иаооовая окорооть потспа, кг/г^'с; и • - удельное топяовоопряятие, кДи/кг; _/>с , - плотности тешюнооптзля; отнесенные я температура стенкя и жидкостикг/м^; ^¡/рр ~ пряве-допкая скорость, м/о.
Индексы: э - экспериментальный; р - расчетный; кр - критический; вх - вход; вых - выход; ор - оредний; вн - внутренний; н - наружный; ж - жидкость; о - стонка;
остальные сокращения даны в текоте реферата по ходу изложения материала.
Спиоок публикаций по тема диосертации: 1. Калбалиев Ф.И., Верцаев Ч.М., Мамедова Д.П., Рзаев М.А. Экспериментальное исследование теплоотдачи при свархкрити-чеаких давлениях в условиях термоакустических колебаний //Изв. вузов СССР, Нефть и газ. - 1989. - № 4. - С. 50-Ь5. 2 Рзаэв М.А,, Келба'лиев Р.Ф., Мамедова Д.И. ухудшение теплообмена пра турбулентном режиме движения углеводорода // Тезисы докладов 8-ой Всесоюзной конференции: Двухфазный поток в анвргетических машинах и аппаратах. - Л., 1990. - Т. 2,
- С. 376-377.
3. Мамедова Д.П., Рзаев М.А., Келбалиев Р.Ф., Рагиыов Ф.А. Теплоотдача в парогенерирующих трубах при сверхкритичеаках давлениях вещества //Изв. вузов СССР, Нефть и гез. - 1991.
- » 8, - С. 56-59.
4. Мамедова Д.П., Дьяченко И.И., 'Рзаев М.А., Келбалиев Р.Ф. Теплоотдача турбулентному потоку в трубах при сверхкритичео-ких давления* толуола //Изв. вузов СССР. Нефть и газ. - 1991.
- » 5. - С. 52-57.
5. Калбалиев Ф.И., Мамедова Д.П., Вердиев Ч.М., Рзаев М.А.,
■ Муоаев И.В. Температурный режим труб при организации оверх-критических циклов в энерготичеоких аппаратах с органичеоким рабочим телом //Труды 1-ого Международного симпозиума по энергии, бкологии, зкономии. - Баку, 1991. - С. II4-II5.
6. Калбалиев Ф.И., Рзаев М.А. Ухудшенный режим теплоотдачи толуола при сверхкритических давлениях в вертикальных ооогревае-мых трубах //Тематический сборник научшх трудов. Технология обработки вода на ТЭС, теплофизические свойства и теплообмен электролитов и жидкостей. - Баку, 1991. - С. 98-100.
РноЛ. Цргацювадышя схема »копсршмтпвоЯ уотаиовкк: I- напорю! бак", 2- чвтцрахладистрнн! насос", 3« успохнпжьшос баков; 4,5,6,13,14,17- ввнтжп тонкой регулировка; 7- тскораадвлямяа; 8- обрва-цоод нанометр; 9- вдактрожвмгата»; ДЬ нтстрано-Оорштор; II- погаоиювагй трансформ тор*, 12- трансформатор тока; 15- хояодяжьнях; 16- марнмя бак; 18- участок предваривши« нагрева.
- IÖ -
Рис.2.Зависимости
t^Hx/df Jj р-б,0 Шв, AU-317 кг/MÎC, te^25t,d4(r3,47MMi - ф-IÔ Br/м1: Х/а I-Ö.32; 2-0,41*. 3-0,89; 4-1.42; 6-2,75; 6-4,8;
Рис. 3. За.внсныосм
а, (Г: и U'Hx/A )
р-5,о ШЙ; AU . 313 kí'/hÍc; 1ж»20вс; deH-4,0MM,
- ,, flea^i8oo;
*/«• q,.lo bt/mî I-o,3i; 2- о,г/; 3- 1,35: 4- 2,41;
t.
! 1
Ц90 • — AUtJb
i*
300
200 -de
(00 l.'l w 1 1 1 "
3 10 2,0 ДО
Hó'i
ßr/м*
Р»0.4. aii«ciMoc« а , (Г ; tfltfx/d. ) , te
313 КГ/М'°; О, IV; 4.М- 4,0 мм I
«) 9..lo вт/гЛ 1Ч),4з;2-й,49;з-з,эз; <T)i- x/dÁ)¿- v/dhoa-
<f 0-1I
//fi-
~~~ 6
- £ f /jf^
i
О 50 ÍOO
(О 2.0
Рно. б.ЗаввсЕмост! et, сГ: tcfCx/cL),
tc-ftb)
P>5.0 Ша ; JLU m ЗЮ кг/ufo: l%/tm~ 0,67; clgir 4,o mm; see)l« soso;
o iñJ Ч"10 Вт/и»
Ат/м* 1-0.51:2-1,24; BT/M 3-2,45;
6) i- jc/d « 62, б; 2- x/d . 125;
¿i £0
V
лсо
Рно.б.Завяскиоств
a.сiitt'ttod),
р.5,0 ша; JO и • 314 кг/M.o; tií/Ur
_ 0,8i;dM« 4,0»; *д x/d ftV I3000i
. . ; i q.ra вт/И 1-0,49; 2-1,52;3-2,Ю;4-2,65;
t,
m
200
17 /
/
VJC H I
t,eC
tifio
"t-m 300
lP А
ж
• ç
I
0 1.0
0 1,0
20
Рнс.7. Зависимость P=4,5 Ша;ди=253 кг/aîc;
0,77; Be^ioooo: йви=4.омм; x/d, = ü7,5;
Рдс.В. Завясююоть p=4,5 ma;j>Hu - 253 kt/MÍC; ¿ж/ ¿л, « 0,77; Ee0lf=ioooo; deH^4,c. км; jc/d =17,5;
аз -
О 25 50 %
<г
1 - /—-
1* А"
II
Рис.Э.Зэвпоикосш аД: Рк5,5 МП0,Д£1ю314 КГ/гА'
¿«/¿«=0,77, С1сн«4,0 мм; АД «' '
(Цл=13000
Ряс.10. Загясиыость К^ШЯхи-Срж)
1-Еода,Р-22,6 Ша, >/>Ов490..КГ/<м1-с;
кан М.Е//ТШ'.-1£33. -ТЛ.-Я 2)
2-Бода ,Р»24 Шо, 577 ; « ■ 577"ЙГ ( Вйдаан и.Е // Тецдоэяергагзка.-2238.
-Л 5)
3- Вода,Р»24,5 Ша, ДО =>595 КГ/ы?с, 9/Д« «958 ( Ещ-
ыан М.Е//Гецяоэяэргатшш. -1939.-й 5), 4- Двуокись угязрсеа, Р-9,8 МПа, / и ©21500 кг/ц?с, % /./>¿¿«370-450 дг/ст ( Нрасяоад-еов Е.А,Протопопов В.С в др //1БГ.;-1971.-.Т.9.-В 5), 5- Тояуоя, Ре4,5 «3168 кг/и^с, с /Д^ «* $04-033 да/от, е- Тоадод,
Р«4,5 »3168 жг№с,а/ла . Ц20-Н95 да/кг, (Кокбали-
ев О.И. дасс... д.г.н.-Баку, 1985),7- Толуол, Р«4,5 »
206 ег/ы?с, у,/£и » 280-290 да/кг, 8- Толуол, Р-4,5 Ша, -206 кг/мЬ, $/^и » 315- 325 да/яг» 9- Толуол, Р=4,5 ЫШ.ДЦ» 320 кгМс, ф/Ды - 396 лх/кт, 10- Толуол, Р«5,Ь »
314 кг/м£с, £//>11 » 510- 560 дх/кг»
Ни3
П Г~
№р
ч 2
#
Рио.П. Ззвнспшоть
62
¿ «д
. Ч б 10? а ц 6 О
35% А Л
Кйто
m
ÍO*
ч s
Ркс.12. Взвиспмовть
ыиз
MUe
<o
6гж
з
-
Похожие работы
- Теоретическое и экспериментальное исследования теплоотдачи при свободной конвекции в области сверхкритического давления
- Особенности теплообмена при сверхкритических давлениях вещества
- Температурный режим парогенерирующих труб при околокритических давлениях вещества (толуола)
- Теплоотдача при сверхкритических давлениях органических теплоносителей
- Теплообмен при турбулентном течении гелия сверхкритического давления на начальном участке обогреваемой трубы
-
- Энергетические системы и комплексы
- Электростанции и электроэнергетические системы
- Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации
- Промышленная теплоэнергетика
- Теоретические основы теплотехники
- Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки
- Техника высоких напряжений
- Комплексное энерготехнологическое использование топлива
- Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты
- Электрохимические энергоустановки
- Технические средства и методы защиты окружающей среды (по отраслям)
- Безопасность сложных энергетических систем и комплексов (по отраслям)