Гидравлическое сопротивление при движении однофазного потока в трубах.

Гидродинамика двухфазного потока. Основные режимы движения пароводяной смеси вертикальных трубах

Пароводяная смесь – среда движущаяся в канале, часть объема которого занята жидкой фазой, а остальная паровой. Это могут быть капли жидкости в потоке пара или пузыри пара в потоке жидкости.

Равновесная смесь – смесь, в которой  и равны  при данном давлении.

Неравновесная – смесь , в которой  (возможно в лаборатории).

Эффективность охлаждения стенки потоком ПВС зависит от структуры потока. Различают следующие структуры при подъемном движении:

1 Пузырчатая – поток с низким содержанием пара.

(+)Стенки надежно охлаждаются.

Режим характерен для котлов низкого и среднего давления.

2 Пробковая ( снарядовая) (+) стенка омывается

 потоком воды, хорошо охлаждается.

(-) пузыри сливаются, происходят удары, частые теплосмены.

3 Стержневая (-) Тонкий слой воды, слабое охлаждение.

 Для котлов высокого давления.

4 Эмульсионная структура равномерное

распределение жидкой и паровой фазы

(для прямоточных котлов)

Структура потока сильно зависит от направления движения среды. При горизонтальном расположении происходит расслоение потока. .

Основные параметры, характеризующие движение двухфазного потока. Его массовые и объемные характеристики.

                         – массовая расход среды через массовое сечение. Остается неизменной, если нет отборов и не меняется сечение.

-скорость циркуляции. Скорость во входном сечение подъемных труб.

χ- массовое паросодержание

χ=

-расход кипящей воды в составе пароводяной смеси.

-массовый расход пара в составе смеси схого насыщенного пара

кратность циркуляции,

=5-14; =0,2-0,14(д/ВД)

=20-50 =0,05-0,02(д/СД)

=200-300(д/НД)

=1(д/прямоточного)

Приведенные скорости.

Под приведенной скоростью пара понимается такая скорость, какую он имел бы, находясь в таком же количестве, что и в ПВС и один занимал бы все сечение канала.

Под приведенной скоростью водыпонимается такая скорость,которую бы она могла иметь,если бы она одна заимала все сечение канала,находясь в таком количестве что и ПВС.

 -скорость циркуляции.

Объемные характеристики.

 - доля сечения канала занятая паровой фазой.

-реальный объемный расход воды

–реальный объемный расход пара

-реальная скорость воды

-реальная скорость пара

В общем случае  ≠  ; скорость скольжения фаз, при подъемном движении 0, при опускном .

При  =  (расходное паросодержание)

;

- поправочный коэффициент

При увеличении W,с стремиться к 1.Чем больше P,тем больше скольжение.

;  ; - плотность ПВС

Скорость смеси.

®f(Pбар)

®f(Pбар)

Sдв=Hпар*g*j(r’-r’’)

Sдв=Hпар*g(r’-rсм)

Гидравлическое сопротивление при движении однофазного потока в трубах.

Движение однофазной среды описывается уравнением Новье – Стокса: произведение массы тела на ускорение равно сумме сил действующих на это тело.

- перепад давления, обусловленный изменением скорости от входного сечения к выходному.

- перепад давления, обусловленный изменением высотной отметки входного и выходного сечения.

-гидравлическое сопротивление.

При СКД  учитывается,если тепловые потоки превышают 450 кВт/м²  при одностороннем обогреве, и 250 кВт/м²-при двустороннем обогреве.

Может быть как и «+»,так и «- «

При опускном  «-«

При подъемном  «+»

При горизонтальном расположении

;  ; ;

 ;

 - гидравлическое сопротивление однофазного потока.