MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Kazánok
2., javított kiadás
3.3.5. Kétfázisú konvektív hőátadás
Az előző tartományhoz viszonyítva az eltérést az áramlás és a hőátadás jellegének változása jelenti. Ha túl sok gőz keletkezik vagy túl nagy az áramlási sebesség, az áramlás gyűrűs jellegűvé válik, a 3.9. ábrán ezt az E, F tartomány mutatja. A hőátadás számítása a (3.67) képlethez hasonló, de attól eltérő összefüggésekkel is lehetséges. Ezeket a 3.2. táblázat foglalja össze. Sok esetben szükség lehet a folyadékfilm vastagságának kiszámítására is. A csőben áramló folyadékhányad
a filmvastagságból, vagy a képletet átrendezve a film vastagsága a folyadékfázis arányából számítható.
Azaz
amiből
A 3.2. táblázatban feltüntetett képletek közül a legnagyobb pontosságot Chen (±11%), összefüggése, illetve az azt tovább pontosító Gungor–Winterton-, Kandikar- vagy a karlsruhei egyetemen gyűjtött alapadatbázisra (10 262 adat vízre) új korrelációt kidolgozó Steiner–Taborek-eljárások biztosítják. Ezért Chen eljárását részletesebben is ismertetjük. A korábban kidolgozott eljárások – Szterman–Sztjusin (±25%), Schrock (±31,7%), Dengler (±38,1%) − kevésbé pontosak, de alkalmazásuk esetenként egyszerűbb, ezért ezek is szerepelnek a 3.2. táblázatban. Érdemes megjegyezni, hogy a kazánok üzemi tartományában a legtöbb mérési adatra a Szterman–Sztjusin-féle képlet támaszkodik.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2239/#m713kaz_2239 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2239/#m713kaz_2239)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2239/#m713kaz_2239)
3.24. ábra. Chen összefüggésének korrekciós tényezői [3.25]. a) Reynolds-számot helyesbítő tényező, b) egyenértékű hőmérséklet-helyesbítő tényező
Chen a Rohsenow által aláhűtött buborékos forrásra ajánlott
képletből indul ki [3.25]. A folyadékfázisra vonatkozó értékét a szokásos összefüggéssel (3.32) javasolja számítani, a Re-szám helyébe a kétfázisú áramlásra vonatkozó értékét helyettesítve. Mivel ennek számítása nehézkes, meghatározásához a
segédparamétert vezeti be (3.24. ábra (a)). Az a helyi folyadékfázisra vonatkozik. és ezzel a kétfázisú áramlásra vonatkozó a Martinelli-paraméter függvényében számítható.
A forrásos hőátadásra vonatkozó számításánál figyelembe kell venni, hogy a buborékképződést meghatározó hőmérsékletprofil a határréteg vastagságától, a turbulencia nagyságától függ (3.25. ábra). Ennek változását Chen az
képlettel veszi figyelembe, a határréteg vastagsága és a turbulencia mértéke pedig a függvénye (3.24. ábra (b)), és értékét kísérleti adatok alapján határozta meg.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2249/#m713kaz_2249 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2249/#m713kaz_2249)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2249/#m713kaz_2249)
3.25. ábra. A hőmérsékletprofil és az egyenértékű () hőmérséklet forrásnál és kétfázisú konvektív hőátadásnál [3.1]
-
-
kiszámítjuk értékét (3.2. táblázat),
Az aláhűtött buborékos forrás tartományára a 3.3.3. fejezetben ismertetett (3.63) képlet használata is iterációval jár.
3.2. táblázat
|
Számítási képletek kétfázisú konvektív hőátadásra
|
||||
|
Dengler–Addoms
D=25,4 mm
L=6,1 m
|
Buborékos forrás megindulásának feltétele
|
Korrekciós tényező folyadékfilmbeli buborékos forrásra
|
||
|
Schrock–Grossman
|
Kitevő és állandók Wright és társai korrelációs számításából származnak, ezek kisebb hibával adják vissza a mérési eredményeket: [3.1], 209.
|
|||
|
Szterman– Sztjusin
[3.2]
|
||||
|
Chen
|
, illetve értéke 3.24. ábra alapján (behelyettesítés SI mértékrendszerben), vagy a következő közelítő összefüggésekből:
|
|||
|
Gungor–Winterton [3.25]
|
|
|||
|
Steiner–Taborek
[3.25]
|
Kis hőterhelés esetén:
|
|||
|
Kandikar [3.26]
|
||||
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2259/#m713kaz_2259 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2259/#m713kaz_2259)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2259/#m713kaz_2259)
A Steiner–Taborek-féle feltevés figyelembevételével a buborékos és a konvektív forrásra, ezek összegére adódó hőátadási tényezőt, illetve a falhőmérséklet lefutását egyenletesen fűtött, függőlegesen felfelé átáramlott csőre a 3.26. ábra mutatja [3.25]. Megfigyelhető, hogy a buborékos forrás bekövetkezéséhez szükségesnél kisebb hőfluxus esetén csak a konvektív hőátadástól (az ábrán konvektív forrás) függ, és egy széles tartományban közel független a tömegáram-sűrűségtől és a gőztartalomtól. Teljesen kialakult buborékos forrás esetén nagymértékben független a tömegáram-sűrűségtől és az áramlás jellegétől. =0 gőztartalom esetén a buborékos forrás megindulásához szükségesnél nagyobb hőfluxus esetén a buborékos forrás hőátadási tényezőjével, egyébként a konvektív hőátadási tényezővel egyenlő. = 1 gőztartalom esetén ismét az egyfázisú konvektív hőátadási tényezővel lesz egyenlő. Ha a cső felülete kiszárad (dry out) – nagyobb hőfluxusok esetén (mint azt a 3.26. ábra mutatja), akár <1-nél –, helyett ismét az egyfázisú hőátadás (permetáramlás esetén a folyadékhiányos forrás) lesz jellemző.
Tartalomjegyzék
- Kazánok
- Impresszum
- Előszó a második kiadáshoz
- Bevezetés
- 1. Kazánok általános jellemzői
- 2. Kazántípusok általános ismerte
- 3. Kétfázisú hőátadás, áramlás fűtött felületen
- 3.1. A gőzképződés alapvető folyamatai [3.1]
- 3.2. Forrás végtelen térben [3.1]
- 3.3. Hőátadás és gőzfejlesztés csőben
- 3.4. A kétfázisú közeg áramlásának alapjai
- 3.1. A gőzképződés alapvető folyamatai [3.1]
- 4. Vízoldali folyamatok, vízelőkészítés, gőztisztaság
- 5. Hőtechnikai számítások
- 6. Füstgázoldali folyamatok, légtechnikai számítások
- 7. Gőzkazánok elemeinek szilárdsági számítása
- 8. A gőzkazánok üzemeltetése
- Függelék
- 1. függelék
- 2. függelék
- 3. függelék
- 4. függelék
- 5. függelék
- Szerkezeti anyagok
- a) Szerkezeti anyagok összetétele
- b) Hagyományos lemezanyagok folyáshatára [7.63]
- c) Növelt szilárdságú lemezanyagok folyáshatára [7.63]
- d) Jellemző dobanyagok tartamszilárdsága [7.63]
- e) Kamrák lemezanyagainak tartamszilárdsága [7.63]
- f) Rozsdamentes lemezanyagok folyáshatára [7.65]
- g) Rozsdamentes lemezanyagok tartamszilárdsága [7.65]
- h) Ötvözetlen, gyengén ötvözött csőanyagok folyáshatára [7.70]
- i) Ötvözetlen, gyengén ötvözött csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- j) Hagyományos csőanyagok folyáshatára [7.70]
- k) Hagyományos csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- l) Növelt szilárdságú csőanyagok folyáshatára [7.70]
- m) Növelt szilárdságú csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- n) Rozsdamentes csőanyagok folyáshatára [7.71]
- o) Rozsdamentes csőanyagok tartamszilárdsága [7.71]
- p) Korszerű anyagok folyáshatára [7.30], [7.74, 7.75, 7.76], [7.79, 7.80], [7.83]
- q) Korszerű anyagok tartamszilárdsága [7.25], [7.74, 7.75], [7.79, 7.80, 7.81, 7.82, 7.83]
- a) Szerkezeti anyagok összetétele
- Szerkezeti anyagok
- Irodalom
Kiadó: Akadémiai Kiadó
Online megjelenés éve: 2020
ISBN: 978 963 454 492 0
Háztartásokban, ipari üzemekben, erőművekben széleskörűen alkalmaznak tüzelőanyag elégetésével vagy más módon bevezetett hőmennyiség hőhordozó közeggel történő hasznosítására szolgáló berendezéseket: kazánokat. A könyv ezek tervezésének, üzemeltetésének, vizsgálatának szerteágazó konstrukciós, hőtechnikai, áramlástani, szilárdságtani, vegyészeti és más ismereteit foglalja össze, az egyetemi oktatásban és a gyakorlati életben is hasznosítható módon. Az elméletet élő gyakorlattal ötvözve elsősorban erőműi, ipari, távhőszolgáltató kazánokkal foglalkozik, de a folyamatokra, szerkezeti kialakításra, gyakorlati viselkedésre vonatkozó utalások kisebb berendezéseknél is alkalmazhatók.
Hivatkozás: https://mersz.hu/gerse-kazanok//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
