Граничного подведенного

Абсолютные значения А^Ст при возникновении кризиса первого рода не всегда оказываются настолько большими, чтобы вызвать значительный перегрев и разрушение стенки канала. Тем более это. относится к кризису теплообмена второго рода, особенно если он возникает в условиях орошаемой пленки. И все же следует иметь в виду, что даже при относительно небольшом скачке температуры стенки в момент кризиса и установления в закризисной области стационарной температуры по длине парогенерирующей трубы в районе кризиса всегда есть переходная зона, характеризующаяся колебаниями температуры стенки. При длительной эксплуатации: это явление может привести к усталостному разрушению трубы,, поэтому знание плотности критического теплового потока и граничного паросодержания является необходимым условием правильной оценки надежности работы парогенератора.

Если хвх = л,-др, то вблизи входного сечения сразу устанавливается дисперсно-кольцевой режим течения смеси с микропленкой у стенки трубы. В этом случае значение граничного паросодержания

В аппаратах, где тепловой поток задается- независимо от интен-. сивности теплоотдачи (например, при радиационном или электрическом обогреве), при достижении граничного паросодержания температура стенки трубы может повыситься на десятки и даже сотни

Хотя в момент кризиса теплообмена температура стенки обычно не превышает допустимых значений, тем не менее возникающие лри этом пульсации температуры и появление вследствие этого усталостных трещин в стенке трубы заставляют искать возможности интенсификации теплообмена в закризисной области (при х> >л:°гр, хтр+) . В § 12.1 было показано, что применение капиллярно-пористых покрытий в ряде случаев позволяет существенно повысить значение граничного паросодержания Ар, т. е. расширить область бескризисных режимов.

Следовательно, использованная авторами работа [214] шероховатость не повлияла на значения граничного паросодержания, однако значительно облегчила температурные условия работы паро-генерирующей трубы. Из рис. 12,19, а, 'б видно, что в различных условиях данная шероховатость обеспечивает повышение коэффициента теплоотдачи в 1,5—3 раза.

Специфические свойства растворов сказываются на абсолютных значениях граничного паросодержания и на характере зависимости от давления. Так, при давлении р = 2,94 МПа значения jc°rp более чем в два раза меньше их значений для пароводяной смеси (рис. 13.21, а). Обратная картина наблюдается при р = = 14,7 МПа (рис. 13.21, б). При этом давлении для пароводяной смеси авторы работы [217] не получили вертикального участка на кривой q = f(x), в то время как для растворов при этом давлении четко проявляется независимость х°тр от q, хотя протяженность вертикального участка меньше, чем при р = 2,94 МПА.

Рис. 6.1. Виды зависимостей q«p (x), хяк— начало дисперсно-кольцевого режима; А'П — предельное паросодержание; хтр — граничное паросодержание; //// — область граничного паросодержания:

Таблица G.4. Значения граничного паросодержания при (1 = 8 мм

Граничные паросодержания. Значения граничного паросодержания, т. с. паросодержания, при котором наблюдается спад зависимости q,;]l (х), приведены в табл. 6.4. Пересчет значений граничных паросодсржаннй на другой диаметр производится по формуле

Аппроксимирующая формула для граничного паросодержания при диапазоне р = 1 -4- 17 МПа; d = 8 мм; pai :--= 750 ~- 3000 кг/(м2-с) имеет вид:

определяют совокупность значений полной критической мощности канала. Рассчитанную таким образом совокупность ^кр.полн необходимо дополнить мощностью, определенной^из условия достижения на выходе канала (г =* I) граничного паросодержания л^"р,

личивает неустойчивость системы, и при переходе через величину граничного подведенного давления в системе возникают колебания. Характеристика устойчивости следящих гидравлических систем при испытаниях может быть получена простым регулированием клапана давления на входе системы. Однако при испытаниях следует учитывать, что давление связано с расходом разными соотношениями при различных величинах открытия щелей (окон) золотника, а, следовательно, полученные экспериментальные соотношения для разных параметров могут изменяться при переходе из одной области открытия щелей в другую и при изменениях температуры рабочей жидкости и ее вязкости.

уменьшения подведенного давления рп начальная неустойчивая амплитуда Ан увеличивается, а конечная устойчивая Ау уменьшается. При некотором подведенном давлении, которое названо граничным подведенным давлением рпг, они сходятся к одной величине. В области, где рп < рю, т. е. слева от граничного подведенного давления р„г, привод устойчив, так как в нем при любых начальных отклонениях колебания затухают. Испытания проводились при b — 3,5 см, А0 = 50 мк, Qn = 35 л/мин, при снятии кривой 5 на участке / были установлены жесткие трубы.

I — область устойчивости равновесия (абсолютной устойчивости привода), простирающаяся от начала координат до граничного подведенного давления рпг, определяемого пределом кривой амплитуд. Сходимость процесса к нулевой величине амплитуды обозначена стрелкой, направленной сверху вниз, параллельно оси ординат. Устойчивость привода в этой области

III—область автоколебаний привода, расположенная вправо от граничного подведенного давления рпг и вверх QT кривой неустойчивых амплитуд Л„.

Таким образом, результаты экспериментов подтверждают, что нелинейности основных характеристик в конечном счете определяют предел устойчивости привода и приводят к повышению граничного подведенного давления.

III — область автоколебаний, расположенная вправо от граничного подведенного давления рпг и вверх от кривой неустойчивых амплитуд Ан. Если начальные амплитуды или внешние возмущающие воздействия больше величины неустойчивых амплитуд Ан, то в следящем приводе устанавливаются устойчивые автоколебания, амплитуда Ау которых определяется верхней кривой.

В § 3.1—3.3 на основе результатов экспериментальных и теоретических исследований было установлено, что в -качестве критерия устойчивости гидравлических следящих приводов может быть принято граничное подведенное давление рпг. Таким образом, выявление влияния основных параметров гидравлических следящих (приводов на их устойчивость сводится к отысканию аналитической зависимости граничного подведенного давления рпг от этих параметров.

Выше было установлено, что в типовых гидравлических следящих приводах с нелинейностями вида T(vc) и p(h, q] граничное подведенное давление рпг является границей между областью устойчивости равновесия, для которой уравнение движения привода не дает периодических решений, и областями автоколебаний и устойчивости «в малом», для которых это уравнение дает два периодических решения — устойчивое и неустойчивое, причем при граничном подведенном давлении рпг оба периодических решения совладают по величине. Таким образом, граничное подведенное давление рпг может быть найдено в результате определения граничных условий совпадения амплитуды Ау устойчивых и Ан неустойчивых периодических решений уравнения движения гидравлического следящего привода. Отыскание граничного подведенного давления рпг может быть осуществлено графическим способом по методике, изложенной в работе [71]. Такой способ нахождения решения, однако, громоздок и неудобен. Попробуем найти математическое выражение для граничного подведенного давления рпг привода, построенного по схеме на рис. 3.1 и имеющего управляющий золотник с открытыми щелями в среднем положении, из системы уравнений (3.40), первое из которых является квадратным, а второе — кубическим уравнением относительно амплитуды А периодических перемещений привода. Непосредственное аналитическое определение граничного подведенного давления рпг из уравнений (3.40) произвести невозможно в связи с тем, что при отыскании его мы имеем дело с тремя переменными: A, Q, рп, а уравнений в системе (3.40) только два. 152

Рис. 3.30. Графический метод нахождения общих периодических решений системы уравнений (3.40) и граничного подведенного давления Рпг

Из разбора графического метода определения граничного подведенного давления рпг следует, что совпадение общих решений устойчивой и неустойчивой амплитуд, при граничном подведенном давлении рпг соответствует совпадению обоих положительных корней кубического уравнения системы (3.40) —слиянию ветвей / и 2 амплитуд А\ и т. д. и А'2 и т. д. в одну ветвь, как это показано на рис. 3.30,0, причем кривая 3 амплитуд Л3' и т. д., определенных при тех же условиях из квадратного уравнения системы (3.40), должна проходить через точку слияния ветвей / и 2.

Решая это квадратное уравнение, находим значение граничного подведенного давления