MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Kazánok
2., javított kiadás
3.4.3.2. Geodetikus nyomáskülönbség
A geodetikus nyomáskülönbség a
képlettel számítható, ahol
kétfázisú keverékkel kitöltött szakaszra:
folyadékkal töltött szakaszra:
Ez esetben − az ejtőcsövet is figyelembe véve − az eredő geodetikus nyomáskülönbség:
A fenti képletekben a csőkeresztmetszet gőzfázis által kitöltött hányada (, keresztmetszet-kitöltési tényező, az angol irodalomban void fraction, németül Dampfvolumenanteil) a gőzfejlődés függvényében a cső hossza mentén változik. Számítását nehezíti, hogy a keletkező gőzbuborékok a függőleges, ferde szakaszokon a folyadékfázishoz viszonyítva előresietnek, így értéke, a gőzfejlődésen túlmenően, az előresietési sebesség nagyságától is függ. Az számítására az irodalom sokféle összefüggést ismertet, ezek közül a gyakorlati célokra legmegfelelőbbeket az alábbiakban foglaljuk össze.
Az számítása a régebbi módszereknél a gőz- és a folyadékfázis közötti előresietési sebesség számításával történt. Az új módszerek többségénél alkalmazott jelölések a fizikai tartalmat elfedik. Ezért indokolt bemutatni, hogy a térfogatkitöltési tényező a sebességek arányával is kifejezhető [3.5, 3.1]. Egyensúlyi esetben (a gőz- és folyadékfázis sebessége azonos)
képlettel az egyensúlyi térfogathányad a gőztartalom-értékekkel is kifejezhető. Egy adott csőkeresztmetszetben
így
Átrendezve:
Átrendezve
Az előbbi képletben (drift flux) a felfelé áramlásban előresiető, illetve a lefelé áramlásban lemaradó gőz térfogatarányát fejezi ki az sebességgel áramló közeghez képest. Mivel a cső keresztmetszete és hossza mentén értéke változik, egy adott szakaszra az -hoz tartozó átlagértékeket célszerű figyelembe venni.
3.17. táblázat
|
|
||
|
Buborékos függőleges felfelé áramlás (α<0,2), elkülönült kis buborékokkal
|
1,0
|
|
|
Buborékos-tömlős függőleges felfelé áramlás (Zuber szerint kavargó-turbulens tartomány)
(Pr a redukált gőznyomás)
|
|
|
|
Turbulens tömlős áramlás (Re> 8000)
|
1,2
|
|
Megfigyelhető, hogy az = 0 értékkel jellemezhető, homogén áramlásnál a képlet alakot vesz fel, és mivel egydimenziós homogén áramlásnál , tulajdonképpen a csőkeresztmetszeten belüli sebesség- és koncentrációprofilok eltérését jellemzi. A különféle áramlási formákra a 3.17. táblázatban összefoglalt képletek és állandók figyelembevételét javasolják. A 3.17. táblázatban nem szereplő gyűrűs áramlás tartományában értéke a cseppelragadás mértékének meghatározásával, értékéből (3.172) számítható.
A korrekciós tényezők módszere: A térfogatkitöltési tényező meghatározására Armand és sokan mások is az
alakú kifejezés használatát javasolják. A korrelációs együtthatóra – homogén kétfázisú áramlásra buborékos-dugós áramlások tartományára – Armand [3.1] a vízszintes csőre is felhasználható
összefüggést javasolta. Az ennek felhasználásával számított értékek jól egyeznek a Martinelli-féle kísérletek során meghatározott értékekkel. értékére az irodalomban számos más kifejezés is található. Ezek közül néhányat a 3.18. táblázat foglal össze.
Miropolszkij módszere: Miropolszkij évek során át tökéletesített módszere a (3.189) képletben bevezetett előresietési (csúszási) arányt alkalmazza. A módszer egyaránt alkalmas fűtetlen és fűtött csőrendszerek számítására [3.2]. A tényleges helyi gőz- és folyadéksebesség aránya függőleges csőben, adiabatikus (fűtetlen) csőrendszerre:
Ferde csőszakaszoknál értékét a helyesbítő tényezővel korrigálni kell. Az eltérés a fűtött és fűtetlen csőszakasz között többek között abból adódik, hogy a fűtött csőrendszereknél már az aláhűtött buborékos forrás tartományában megjelennek a gőzbuborékok (3.41. ábra).
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2719/#m713kaz_2719 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2719/#m713kaz_2719)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2719/#m713kaz_2719)
3.41. ábra. Gőzkitöltési tényező az aláhűtött buborékos forrás figyelembevételével [3.2]
Ezért Miropolszkij azt javasolja, hogy a térfogatkitöltési tényezőt
képlettel számoljuk. Az aláhűtött buborékos forrásból származó buborékok figyelembevételét az
fiktív gőztartalom felett tartja indokoltnak. Az aláhűtött buborékos forrásból származó buborékok térfogatkitöltési tényezője:
Az előbbi képletekben
A gőztartalom kiegyenlítődésének helye
ahol
Érdemes megfigyelni, hogy a szám számlálójában a buborék leszakadási átmérőjével, a párolgási sebességgel arányos, pedig a párolgási és áramlási sebesség aránya. Az előbbi összefüggések a = 11,7–34,3 [mm], 5000–100 000, = 0,017–100, = 0,02–0,44 tartományban adnak a kísérleti eredményekkel egyező értékeket. Fűtött ejtőcsöveknél a gőzbuborékok nem előresietnek, hanem visszamaradnak. Erre az esetre Miropolszkij
előresietési arány figyelembevételét javasolja, ahol értéke (amennyiben : = 1 és =) a következő kifejezésből számítható [3.3]:
Az aláhűtött buborékos forrás tartománya: Az aláhűtött buborékos forrás tartományában kialakuló gőzkitöltési tényező számításával a nyugati szerzők is sokat foglalkoztak Az általuk javasolt összefüggések a fizikai folyamatok közelítő matematikai leírásán alapulnak [3.1]. Griffith és társai az ONB pontra a térfogatkitöltési tényezőt abból a feltevésből kiindulva határozták meg, hogy a buborékok a cső kerülete mentén csak egy vastagságú határrétegben helyezkednek el ott, ahol a hőmérséklet nagyobb a telítési hőmérsékletnél. Ezzel
A gőzbuborékokkal telített réteg vastagságát az
képletből lehet kiszámítani. A teljesen kialakult forrás (FDB) pontjára Levy szerint
A teljesen kialakult forrás pontjára Bowring
alakú kifejezést javasol, amely a mérésekkel jól egyező eredményt ad. Az előbbi képletekben
Kroeger, Zuber az előresietési sebességmodell felhasználásával [3.25]
kifejezést javasolnak, ahol Levy javaslatára =1,13, a 3.17. táblázatbeli buborékos-tömlős áramlásra szereplő képlettel, a (3.215) képlettel számítható. Az előbbi képletében a értékét a buborékok elszakadási pontjához tartozó, hőmérséklet-különbséggel (3.55) kell helyettesíteni.
A túlemelés geodetikus nyomáskülönbséget csökkentő hatása: A túlemelés a felszálló cső dobvízszint feletti szakasza (2.92. ábra), benne a víz-gőz keveréknek a vízszint fölé emelése miatt keletkezik nyomásveszteség. Nagysága az elgőzölögtető csövekből kilépő gőztartalom, illetve a kilépő keresztmetszetre vonatkozó gőzkitöltési tényező, valamint a túlemelés magasságának ismeretében számítható:
Chawla módszere: A súrlódási és a geodetikus nyomásveszteség számítására alkalmas összefüggések ismertetésénél nem említettük Chawla VDI-Wärmeatlasban [3.18] összefoglalt módszerét, amely az előzőekben vázoltakkal elvi alapjaiban azonos. Ugyanakkor az egyes kifejezések részleteikben lényegesen eltérnek a hagyományos felírásmódtól. Az összefüggésrendszer számítógépi programozásra alkalmas.
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.
