Теплопередача при пузырьковом режиме течения

Безразмерный коэффициент теплопередачи (критерий Нуссельта) от нагретой стенки к кипящей жидкости записывается в виде:

(11.29)

где , Вт/м² К – коэффициент теплоотдачи, характерны размер принимается в виде .

Нахождение возможно из расчета поля температур по общим уравнениям динамики многофазных сред или по обобщенным данным в критериальном виде.

Nu=Nu(K_q, K_u, Ar, Re_ж, Pr) (11.30)

Критерии подобия записывают в виде:

, , , (11.31)

где – капиллярная постоянная пропорциональная отрывному диаметру d₀.

Анализ опытных данных показывает, что наибольшее влияние на Nu_ж при развитом кипении оказывают критерии Re_ж и Pr:

Nu_ж = Nu_ж (Re_ж, Pr) (11.32)

Re_ж= (11.33)

,

В диапазоне величин Re_ж=10 ^-5–10 ⁴, Pr=0,86–7,6; ≤ 7 м/с, β= 0,7 опытным путем получено:

Nu_ж = с Reⁿ_ж Pr^1/3 (11.34)

где при Re_ж≤0,01: с=0,0625, n=0,5;

Re_ж>0,01: с=0,125, n=0,65.

Для воды при P=0,1–4 МПа может использоваться эмпирическое соотношение в размерном виде:

, Вт/м²К (11.35)

При вынужденном течении кипящей жидкости опытные данные представляют в виде:

, (11.36)

где , – коэффициент теплоотдачи при конвективном теплообмене однофазной жидкости.