Исследования образования

Гидротепловая аналогия может быть также использована для исследования как стационарных, так и нестационарных процессов теплопроводности. В этом случае используется сходство законов распространения теплоты и движения жидкости. В качестве моделей могут быть использованы как модели с непрерывными параметрами, так и модели с сосредоточенными параметрами, т. е. в виде моделирующих. гидравлических цепей. В последнем случае вместо параметров исходного теплового процесса в моделирующей цепи применяются сосредоточенные параметры в виде гидравлических сопротивлений и емкостей. Рассмотрим пример использования этой аналогии для исследования нестационарного температурного поля в бесконечной плоской стенке при заданных ее размерах и теплофизических свойствах, при произвольном распределении температуры по ее сечению в начальный момент времени и при граничдых условиях, заданных значениям» температур среды /Ж1 и t^z и коэффициентами теплоотдачи at и az. При

6. Калишевский Л. Л., Селиховкин С. В. Некоторые результаты исследования нестационарного турбулентного движения. — Теплоэнергетика, 1967, № 1, с. 69—71.

Расчет нестационарного теплообмена связан с решением сопряженных задач, что встречает трудности, связанные прежде всего с невозможностью получить замкнутую систему уравнений, описывающих турбулентное нестационарное течение, из-за отсутствия экспериментальных данных по структуре турбулентного потока при изменении во времени температуры стенки. В работе [24] были развиты методы исследования нестационарного теплообмена, основанные на решении сопряженных задач при одномерном описании процессов в теплот носителе. При этом рассматривается уравнение теплопроводности стенки канала:

В настоящем разделе рассмотрена общая постановка задачи исследования нестационарного конвективного теплообмена в каналах.

Витые трубы овального профиля с максимальным размером овала d = 12, 3 мм и толщиной стенки 0,2 мм имели длину 0,5 м. Исследования нестационарного тепломассопереноса проводились на пучках труб с относительными шагами закрутки S = I2d (FrM = S Idd3 = 220) и S/d = = 6,1 (FrM = 57). В выходном сечении пучка большие оси овалов труб были параллельны между собой и образовывали сплошные щелевые каналы для прохода теплоносителя.

Для экспериментального исследования нестационарного перемешивания теплоносителя при изменении его расхода во времени была разработана специальная аппаратура и проведена оценка инерционности системы измерения расхода теплоносителя. Изменение расхода теплоносителя (воздуха) на экспериментальной установке достигалось изменением площади проходного сечения трубопровода. Устройство для изменения площади проходного сечения трубопровода устанавливалось перед измеряющим расход воздуха стандартным соплом. Такие сопла обычно используются для измерения расхода газа и устанавливаются на трубопроводах диаметром не менее 50 мм. В данных экспериментах воздух подводился к пучку труб по трубопроводу диаметром 150 мм. Погрешность измерения расхода по перепаду давлений на сопле с учетом влияния возмущений, вносимых размещением этого устройства перед соплом, не превышала 1,5%. Конструктивная схема устройства для резкого изменения расхода воздуха представлена на рис. 2.12, а принципиальная схема установки с этим устройством на рис. 2.13.

= 220 в разд.- 5.2, 5.3 и свидетельствующими об отсутствии влияния числа Re на к = Кп/Ккс и о влиянии величин-т^ и (ЭЛ^/Эг)м на характер изменения этого коэффициента во времени. О влиянии величин (ЭЛ^/Эт)м и т0 на коэффициент к в пучке с FrM = 57 можно также судить из рассмотрения рис. 5.15, где представлены результаты исследования нестационарного перемешивания в пучке витых труб с FrM = 57, полученные при фиксированном числе Re = 5,1 • 103 , но в более широком диапазоне изменения величин т0 и (Э./У/Эт)м. Видно, что при медленном выходе на режим тепловой нагрузки (кривая N = N(T)) при (9W/9r)M = 0,115 кВт/с также наблюдается существенное влияние рассматриваемого типа нестационарности на величину коэффициента к , а следовательно, и на Кн, используемого для замыкания системы уравнений, описывающих течение в пучке витых труб. При этом выход мощности тепловой нагрузки и коэффициента к на свои квазистационарные значения и при большом и малом значениях производной (dN/Ът) м происходит во много раз быстрее (см. рис. 5.15), чем выход на квазистационарные значения температуры теплоносителя в фиксированных точках потока на выходе из пучка (рис. 5.16).

ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА ПРИ УМЕНЬШЕНИИ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ

МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛООБМЕНА В ПУЧКАХ ВИТЫХ ТРУБ

6.1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛООБМЕНА

В настоящей главе излагаются результаты экспериментального исследования нестационарного коэффициента теплоотдачи в продольно обтекаемых пучках витых труб по методике и на установках, представленных в гл. 6. Эти исследования, разумеется, не охватывают все возможные типы нестационарных процессов. Поэтому изложению нестационарного теплообмена в пучках витых труб в настоящей главе предшествует краткое изложение результатов экспериментального исследования нестационарного теплообмена в круглых трубах, проведенного в широком диапазоне изменения режимных параметров для большинства практически встречающихся типов нестационарных воздействий [24, 26] . Знакомство с этими исследованиями необходимо для сопоставления с данными для пучков витых труб, а также для качественной оценки влияния различных нестационарных воздействий на теплообмен в случае отсутствия прямых экспериментов в пучках витых труб.

Результаты измерений концентраиии сероводорода в пристенной области топочных экранов при сжигании сернистого мазута приведены на рис. 13,6. Выявлено изменение усредненногр содержания сероводорода в пристенной зоне экранов НРЧ котла ПК-41 от коэффициента избытка воздуха при сжигании мазута с содержанием серы 2,6 %'. Полученное снижение концентрации H2S в продуктах сгорания с увеличением концентрации кислорода хорошо согласуется с результатами исследования образования сероводорода в пылеугольном факеле.

Ниже рассматриваются некоторые теоретические положения и результаты экспериментального исследования образования термоусталостных трещин в поверхностном слое металла труб при -использова-. нии водной очистки поверхности

Исследования образования термоусталостных трещин в поверхностном слое перлитных и аустенитных сталей в лабораторных условиях при укороченных периодах между циклами охлаждения; приведены в [187, 188, 190, 193].

График построен по данным исследования образования термоусталостных трещин на поверхности стали 2,25% Сг, 1% Мо при стационарной температуре 550 °С и при различном количестве циклов водной очистки [190]. Из графика следует, что количество трещин сильно зависит от их глубины. Так, например, по этому графику 95% трещин имеют глубину меньше 0,3 мм, но максимальная глубина трещин при этом может доходить до величины 1,3 мм.

Исследования образования покрытий при воздействии вибрационных и ультразвуковых колебаний, обеспечивающих сближение контактирующих металлов, устанавливают сцепление с твердой поверхностью частиц порошка, размер и конфигурация которых соответствуют исходным.

4.2. Экспериментальная установка и методика исследования образования первичного слоя отложений

4.2. Экспериментальная установка и методика исследования образования первичного слоя отложений ... 61

Экспериментальные исследования образования и движения пленок на плоской пластине, проведенные в МЭИ Л. А. Игнатьев-ской (Л. 47], показали (рис. 3-11), что толщина пленки б даже при очень высоких па-

Это простое испытание обычно сопровождает любой метод исследования образования или превращения аустенита.

На основании аналогичного анализа по результатам исследования образования и распространения трещин в цилиндрических надрезанных образцах из стали 1Сг — Шо — 0,25V (для роторов турбин) при 600 °С путем количественного прогнозирования установили, что при высоком уровне напряжений и при коротком

Рис. 5.39. Установка для исследования образования и распространения трещины [41]: . / — печь инфракрасного излучения; 2 — смотровое окно с кварцевым стеклом; 3 — измерительный микроскоп