Обзор работ по теплообмену и кризису теплоотдачи в кольцевых каналах с закруткой потока


DOI: 10.34759/tpt-2023-15-2-88-97

Авторы

Болтенко Э. А.

АО «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций», ул. Святого Константина, д. 6, г. Электрогорск, Московская обл., 142530.

Аннотация

Представлен обзор работ по теплообмену и кризису теплоотдачи в кольцевых каналах с закруткой и закруткой и транзитным потоком. Показано, что на вогнутой поверхности выделяются три области. В первой имеет место значительное повышение критического теплового потока (КТП) по сравнению с гладким каналом. В третьей области КТП с повышением паросодержания снижается. Вторая область является переходной. На выпуклой поверхности выделяются две области. В первой области КТП несколько ниже либо равны КТП для гладкого канала. Во второй области имеет место резкое уменьшение КТП при незначительном увеличении паросодержания. В этой области критическое паросодержание практически не зависит от плотности теплового потока. Для кольцевых каналов с закруткой и транзитным потоком на выпуклой и вогнутой поверхностях КТП значительно выше соответствующих значений КТП как для гладкого кольцевого канала, так и кольцевого канала с закруткой. Представлены зависимости для определения коэффициентов теплоотдачи и критических тепловых потоков на выпуклой и вогнутой теплоотдающих поверхностях как для гладкого кольцевого канала, так и кольцевого канала с закруткой.

Ключевые слова:

закрутка, закрутка и транзитный поток, кризис теплоотдачи

Библиографический список

  1. Богданов Ф.Ф., Уткин О.И. Исследование критических тепловых потоков в узких кольцевых каналах // Теплоэнергетика.1969. № 12. С. 62–66.
  2. Каменьщиков Ф.Т., Решетов В.А., Рябов А.Н. и др. Вопросы механики вращающихся потоков и интенсификация теплообмена в ЯЭУ. Москва, 1984. 285 c.
  3. Gambill W.R., Bundy B.D., Wansbrough R.W. Heat transfer, burnout and pressure drop for water in swirl flow through tubes with internal twisted tapes. Chemical Engineering Progress Symposium Series, 1959, ser. 57(32), p. 127.
  4. Iensen M.K. A correlation for predicting the critical heat flux condition with twisted-tape swirl generation. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1984, vol. 27, no. 11, p. 2171.
  5. Круг А.Ф., Кузма-Кичта Ю.А., Комендантов А.С. Обобщение данных по критическим тепловым нагрузкам при закрутке потока с помощью ленты // Теплоэнергетика. 2010. № 3. С. 46–51.
  6. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. Москва, 1980. 240 c.
  7. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. 3-е изд., перераб. и доп. Москва, 1990. 254 c.
  8. Кузма-Кичта Ю.А. Методы интенсификации теплообмена. Москва, 2001. 215 c.
  9. Болтенко Э.А. Кризис теплоотдачи и распределение жидкости в парогенерирующих каналах. Москва, 2015. 280 с.
  10. Болтенко Э.А. Кризис теплообмена в кольцевых каналах с закруткой потока // Теплоэнергетика. 2003. № 11. С. 25–30.
  11. Болтенко Д.Э., Кирин Н.Н., Болтенко Э.А. Определение истинного объемного паросодержания с помощью электрозондирования двухфазного потока // Теплоэнергетика. 2008. № 4. С. 53–56.
  12. Теплопередающее устройство: пат. Российская Федерация / Э.А. Болтенко — № 1540426; заявка 07.05.88. Бюл. № 31.
  13. Способ повышения теплосъема на выпуклых теплоотдающих поверхностях теплопередающих устройств и устройство для его осуществления: пат. Российская Федерация / Э.А. Болтенко — № 2680175; заявка 31.10.2016; опубл. 18.02.2019. Бюл. № 5.
  14. Boltenko E.A. The efficiency of heat transfer apparatuses with interacting swirled and transit flows. Thermal Engineering, 2019, vol. 66, no. 1, pp. 72–76.
  15. Boltenko E.A. Investigation of heat removal in annular channels with swirl and transit flow in the precrisis region. High Temperature, 2016, vol. 54, pp. 519–525.
  16. Boltenko E.A. Study of the Heat-Transfer crisis with swirl and Transit Flows. Thermal Engineering, 2016, vol. 63, no. 10, pp. 718–723.
  17. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). 2-е изд., испр. и доп. Москва, 1990. 360 с.
  18. Kuzma-Kichta Y.A., Leontiev A.I. Choice and justification of the heat transfer intensification methods. Journal of Enhanced Heat Transfer, 2018, vol. 25, no. 6, pp. 465–564.
  19. Dzyubenko B.V., Kuzma-Kichta Y.A., Leontiev A.I., Fedik I.I., Kholpanov L.P. Intensification of Heat and Mass Transfer on Macro-, Micro-, and Nanoscales. Begell House, Inc., 2016, 564 p.
  20. Алексеенко С.В., Волчков Э.П., Дзюбенко Б.В., Драгунов Ю.Г., Исаев С.А. и др. Вихревые технологии для энергетики. Москва, 2017, 350 с.
  21. Leont’ev A.I., Kuzma-Kichta Y.A., Popov I.A. Heat and mass transfer and hydrodynamics in swirling flows (review). Thermal Engineering, 2017, vol. 64(2), pp. 111–126.
  22. Болтенко Э.А., Давыдов М.В. Кризис теплоотдачи и распределение жидкости в пучках стержней в области дисперсно-кольцевого режима течения // Тепловые процессы в технике. 2020. Т. 12. № 4. С. 146–154. DOI: 10.34759/ tpt-2020-12-4-146-154
  23. Болтенко Э.А., Шпаковский А.А. Кризис теплоотдачи и распределение жидкости между ядром потока и пристенными пленками в узких щелевых каналах // Теплоэнергетика. 2010. № 3. С. 52–59.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024