Попов, Игорь Александрович. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена : монография

гидродинамика и теплообмен б пористых теплообмекных элементах и аппаратах в этой области экспериментальные данные по теплоотдаче для фар­ форовых и металлических ВПЯМ описываются эмпирической размерной за­ висимостью [72]; a . „ „ = 8 , 2 8 q - " ^ f . (5.40) С ростом скорости фильтрации для достижения режима развитого пу­ зырькового кипения требуются более высокие тепловые потоки, так как не­ обходимо компенсировать интенсивное перемешивание жидкости. Анализ экспериментальных данных с применением метода наименьших квадратов показал, что в области развитого поверхностного кипения при достаточно высоких тепловых потоках экспериментальные данные для фарфоровых ВПЯМ описываются эмпирической размерной зависимостью (рис.5.11) [72]: a „ „ = 0 , 2 q " V ' " . (5-41) Для обобшения результатов эксперимента по теплоотдаче в случае со­ вместного влияния скорости потока и тепловой нагрузки была применена интерполяционная формула С.С.Кутателадзе [ 1J 7]: а / а ^ -V^ + Ca^nn/otw)^' где а - коэффициент теплоотдачи к вынужденному потоку кипящей жид­ кости; коэффициент теплоотдачи при отсутствии кипения; - коэф­ фициент теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении, когда не проявля­ ется влияние скорости. При сопоставлении опытных и рассчитанных по (5.42) значений коэф­ фициентов теплоотдачи при совместном влиянии скорости фильтрации охла­ дителя и плотности теплового потока наблюдается хорошее совпадение во всем диапазоне режимных параметров: q = 10"\..2 10^ Вт/м^, w=0,019...1 м/с (рис. 5.12), что позволяет говорить о правомерности примененной интерпо­ ляции. Однако необходимо отметить, что соотношение (5.42) дает удовле­ творительные результаты, когда в процессе кипения испаряется лишь незна­ чительная часть жидкости и обьемное паросодержание потока не превышает 70%. Измерения, проведенные в данной работе методом электропроводности, показали, что при реализованных недофевах охладителя до температуры на- сышения и достаточно малой протяженности обогреваемого участка истин­ ное объемное паросодержание потока изменялось в интервале О - 30%. В целом ВПЯМ ввиду низкой теплопроводности каркаса Я.^<10 Вт/(м"К) целесообразно применять при достаточно высоких скоростях тече­ ния охладителя w>0,5 м/с, когда они суш;ественно интенсифицируют про­ цесс теплообмена за счет эффективного перемешивания потока. 1 2 7