Омываемой поверхности

При расчете теплоотдачи по уравнению (115) от газа к стенке учитывают конвективный теплообмен (а„) и излучение газов (ал) в межтрубном пространстве. Коэффициент использования и для поперечно омываемых поверхностей принимают равным единице, а для ширм находят по рис. 129.

При расчете теплоотдачи по уравнению (115) от газа к стенке учитывают конвективный теплообмен (ак) и излучение газов (ал) в межтрубном пространстве. Коэффициент использования „ для поперечно омываемых поверхностей принимают равным единице, а для ширм находят по рис. 129.

Коэффициент теплопередачи для типовых чугунных ребристых экономайзеров системы ВТИ или ЦККБ определяется по номограмме рис. 8-1. Для поперечно омываемых поверхностей нагрева коэффициенты омы-вания со близки к единице (рис. 8-2). Коэффициенты смывания для всех газоходов котлов типа ДКВ и ДКВр всех типоразмеров принимаются равными «в = 0,9.

Коэффициент загрязнения е для гладкотрубных поперечно омываемых поверхностей нагрева при сжигании твердых топлив (кроме древесины) определяется по формуле

Термические исследования брызгальных градирен, в частности их капельных водных потоков, выполнялись по методике определения коэффициентов тепло- и массоотдачи пленочных оросительных устройств градирен. Это вполне допустимо, так как для капель в газовом потоке и для плоских продольно омываемых поверхностей действительны одни и те же законы. Рассматривая проведенные обширные исследования капель воды и капельных потоков, можно отметить, что результаты работ Л. С. Лейбензона, Н. А. Фукса, Г. Н. Абрамовича, Д. Н. Вырубова, Р. С. Бортковского, Л. А. Кляко и других авторов содержат весьма ценный материал для анализа термодинамики капель брызгальных градирен и брызгальных бассейнов. Ими были исследованы физика процесса каплеобразования, устойчивость капель, влияние внешней среды на кинематику, тепло-.и массоотдачу, аэродинамика капель, методы фиксации крупности капель, анализ структуры капельного потока. Частично результаты этих работ использованы при исследованиях разбрызгивающих устройств, определении коэффициентов тепло-.и массоотдачи и аэродинамического сопротивления, для оценки выносимого расхода воды и т. п. Эти работы существенно повлияли на методическую основу проводимых исследований.

Многие элементы оборудования АЭС, работающие на влажном паре (турбины, парогенераторы, сепараторы-перегреватели, арматура, подогреватели высокого и низкого давлений и др.), подвергаются эрозионному износу омываемых поверхностей. Анализ условий, в которых находятся отдельные элементы оборудования, показывает, что наиболее характерными видами эрозии являются: 1) ударное воздействие капель; 2) кавитационная эрозия; 3) щелевая эрозия. Часто встречается химическая и электрохимическая коррозия. В реальных условиях эксплуатации названные виды эрозии, как правило, взаимосвязаны друг с другом и действуют одновременно.

Современные теоретические направления изучения теплоотдачи при турбулентном течении продвинулись далеко вперед. Они позволяют решать такие задачи: как теплоотдача сжимаемых газов с учетом изменяемости всех физических характеристик с температурой, как теплоотдача жидкометаллических теплоносителей, как охлаждение пористых поверхностей, сквозь которые в газовый поток внедряется та или иная жидкость и т. п. Необходимо подчеркнуть, что соответствующие решения имеют силу только при безотрывных течениях, поскольку вклад области за местом отрыва потока в гидродинамическое сопротивление тела обусловлен не механизмом трения, а пониженным давлением на кормовую поверхность (сопротивление давления). Кроме того, следует иметь в виду, что на практике обычно встречаются смешанные случаи, когда некоторый начальный участок пограничного слоя является ламинарным, и лишь за ним течение турбулизи-руется. В связи с этим возникает вопрос об условиях перехода из одного режима движения в другой. Трудности теоретических исследований возрастают при необходимости учитывать криволи-нейность омываемых поверхностей, т. е. неравномерность распределения давления на стенку. Рассмотрение такого рода вопросов является предметом специальных курсов.

В соответствии с исходными данными определяются сопротивления поперечно и продольно омываемых поверхностей нагрела отдельно для поверхностей, расположенных до перегревателя и после него. Коэффициент сопротивления тредия длч продольно омываемых поверхностей в формуле (1-3) принимается по рис. Ь2 (см. п. 1-15, В). Для косого смывания (угол атаки менее 90°) указания даны в п. Ь20. Сопротивления поворотов в пучках могут рассчитываться с помощью рис. VII-2; значения коэффициентов местного сопротивления, а также указания для расчета скорости приведены в пп. 1-36 и Ь52.

Коэффициент теплопередачи для продольно-поперечно омываемых поверхностей

4-14. Определение тепловосприятий поперечно омываемых поверхностей нагрева производится при одинаковых для всех рядов коэффициентах теплопередачи.

Математическая простота этого выражения, определяющая удобство пользования, скрывает большую физическую сложность. Как правило, значения а (или безразмерного критерия - числа Нуссельта Nu = а /Д), а часто и сама температура среды *„ являются функциями многих переменных: расхода среды, ее параметров, физического и химического составов, а кроме того, зависят от определенных температур омываемых поверхностей. Существуют различные способы

ных условиях и при полном погружении металла в электролит. В атмосферных условиях щелевая коррозия возникает вследствие того, что в щелях и зазорах влага сохраняется более длительное время, чем на свободной поверхности, которая более быстро высыхает. В условиях полного погружения щелевая коррозия появляется в результате затруднения поступления коррозионных агентов и пассиваторов из объема электролита в зазор и замедленного отвода продуктов коррозии из него. Отсюда следует, что металлы, скорость коррозии которых определяется катодным контролем, корродируют в щелях с меньшей скоростью, чем вне их. Металлы, корродирующие с анодным контролем, разрушаются сильнее в щелях (рис. 54). Такие металлы, как железо, цинк и некоторые алюминиевые сплавы В95, Д16, для которых процесс коррозии контролируется катодной реакцией, корродируют в щелях с меньшей скоростью, чем вне их. Однако коррЪзия в щели все же происходит при длительном сохранении влаги в щели. Сплавы, корродирующие -с анодным контролем, например Х17, АМц, АМГ, разрушаются сильнее в щелях, чем на свободно омываемой поверхности. Отсюда следует, что сплавы, пассивные в объеме электролита, могут потерять пассивное состояние в зазоре и подвергаться щелевой коррозии.

Помимо параметров внешнего потока на переход из ламинарной формы течения в турбулентную влияют параметры, в той или иной степени связанные с омываемым телом. Значения ReKpi и ReKp2 зависят от интенсивности теплообмена, от волнистости, шероховатости омываемой поверхности, удобообтекаемости. передней кромки пластины, вибрации тела. Некоторые факторы взаимосвязаны.

Однако течение жидкостей в каналах (трубах, к примеру) при турбулентном режиме связано с преодолением большего сопротивления; значительное сопротивление при турбулентном обтекании испытывают и движущиеся тела. Это приводит к дополнительным затратам энергии. «Продлить бестурбулентное движение», усмирить пограничный слой (непосредственно примыкающий к омываемой поверхности тонкий слой заторможенной жидкости) в этих случаях — проблема, успешное решение которой приведет к существенному эффекту.

Скорость коррозии углеродистых сталей и чугуна в щелях в неперемешиваемом электролите обычно меньше, чем на свободно омываемой поверхности, однако при перемешивании электролита между металлом в щели и металлом в открытом пространстве возникает пара дифференциальной аэрации, т. е. скорость коррозии металла в щели возрастает.

система А. Станция с реактором с водой под давлением. Две трети омываемой поверхности — нержавеющая сталь, одна треть — углеродистая сталь. В течение периода испытаний станция вырабатывала электроэнергию;

На рис. 1 показана зависимость поверхностной плотности (или массы квадратного метра) омываемой поверхности от суммарной ее площади и удельных нагрузок на крыло (Р); кривые образуют границы сравнительно небольших зон разбросов точек, соответствующих достаточно большому числу отечественных и зарубежных самолетов. График иллюстрирует тенденцию возрастания размеров самолета и закономерность значительного замедления роста поверхностной плотности с повышением габаритов машин. Объясняется это тем, что с увеличением тоннажа и размеров самолета, а также с ростом удельных нагрузок на крыло увеличивается коэффициент использования механических свойств металла.

ffOO SOU /000 Г2ОО MOO rSOO WOO 2OOO 22OP 2WO 2SOO /Тлощадь омываемой поверхности, мг

тривается процесс радиационяонконвектишгого теплообмена для (внешней задачи в большинстве своем в следующей постановке. Плоская пластина или затупленная поверхность тела омывается потоком излучающей и теплопроводной среды с заданной температурой. Температура омываемой поверхности при этом также задается. Перенос тепла излучением и теплопроводностью предполагается только IB нормальном к поверхности направлении (делается допущение одномерности переноса излучения и ,'конду.ктивного переноса), т. е. предполагается отсутствие растечки тепла вдоль омываемой поверхности. При рассмотрении этой задачи широко используются основные представления теории пограничного слоя.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке зависит от характера смывания поверхности нагрева (поперечное, продольное или косое), скорости и температуры потока, расположения труб в пучке (шахматное или коридорное), физических свойств омываемой среды, от рода поверхности (гладкая или ребристая), определяющего линейного размера, а в отдельных случаях и от температуры наружной стенки омываемой поверхности нагрева. Ниже приводятся указания по определению основных параметров, необходимых для вычисления коэффициента теплоотдачи конвекцией.

2. da = —Ц где / — свободное сечение для прохода газа; и — периметр, образованный нормальным к оси канала сечением омываемой поверхности винтовых ребер.

увеличением чис-ла лопаток для уменьшения градиента скорости поперек канала,'вызываемого относительным вихрем. С другой стороны, снижений потерь трения'связано с уменьшением омываемой поверхности 'каналов и требует уменьшения числа лопаток. Выбор оптимального числа лопаток РК тесно связан с выбором величины угла о^. Минимальное число лопаток-определяется из условия отсутствия отрыва потока на входе в РК [47] (см. п. 1.1):