Eksperimentalno istraživanje fluktuacije temperature stijenke isparivačke cijevi u području krize kipljenja drugog reda

Firak, Mihajlo (1997) Eksperimentalno istraživanje fluktuacije temperature stijenke isparivačke cijevi u području krize kipljenja drugog reda. = Doctoral thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Galović, Antun.

Full text not available from this repository.

Abstract (Croatian)

Izgrađen je eksperimentalni uređaj za istraživanje termohidrauličnih fenomena kod prisilnog dijabatskog dvofaznog strujanja vode. U osnovi, to je električno zagrijavana vertikalna isparivačka cijev duzine 1890 mm, vanjskog i unutrašnjeg promjera 10 i 7 mm. Moguć je radni tlak do 20 MPa, protok vode do 4*10-2 kg/s i radna temperatura stijenke do 650 °C. Maksimalna je električna snaga zagrijavanja 100 kW. Kompjutorski nadzirana mjerna centrala istovremeno prihvaća dvadesetčetiri temperature uzduž stijenke cijevi, tlak u sistemu, volumni protok, električnu snagu grijanja, ulaznu i izlaznu temperaturu radnog medija. Prikazano je i analizirano nekoliko scenarija postizanja krize kipljenja i promjene temperature uzduž stijenke cijevi, koja je njezina posljedica. Pomoću termoparova pričvršćenih u stijenci cijevi samo 1 mm od isparivačke površine detektirano je osciliranje tone isušenja po duzini cijevi. Posljedica su tog pomicanja gradijenti temperature stijenke kod hlađenja 700 °C/s i kod grijanja 50 °C/s. Osnovni su uzrok tih oscilacija oscilacije protoka i tlaka u sistemu, a ne lokalni efekti na kraju disperzno-prstenaste forme strujanja. Ako bi oni i postojali ne bi mogli biti razlučeni zbog podjednake razine amplituda fluktuacija temperature stijenke i amplituda guma u mjernom signalu. Frekvencijsko područje svih snimljenih signala iznosi od 0 do 5 Hz. Izložene su morfološke, statističke i spektralne osobine fluktuacija temperature stijenke vezane uz pojavu krize kipljenja. Kritični sadržaj pare kod pojave krize izračunat je za nekoliko približno stacionarnih radnih točaka na temelju eksperimentalnih podataka. Pokazalo se vrlo dobro podudaranje s rezultatima koje daju odgovarajuće korelacije objavljene u literaturi. Također je izvršena i usporedba eksperimentalno određenog koeficijenta za prijelaz topline kod mjehurićastog kipljenja i rezultata koje daju korelacije objavljene u literaturi pod istim uvjetima. Pokazala se prihvatljiva usuglašenost ali i visoka zavisnost kvalitete rezultata od točnosti određivanja temperature unutrašnje površine stijenke isparivačke cijevi.

Abstract

An experimental set-up for research of thermohydraulical phenomena with diabatic forced flow of two-phase water flow has been constructed. It is electrically heated vertical steam generating tube with forced flow up to 4*10-2 kg/s, working pressure up to 20 MPa and tube wall temperature up to 650°C. Maximum electric power of the test loop is 100 kW. The length of the tube is 1890 mm, outer and inner tube diameters are ten and seven mm respectively. Twenty -four axial tube wall temperatures, system pressure, liquid flow, electrical heating power and inlet and outlet working fluid temperature was captured by computer controlled data acquisition system. Several scenarios of boiling crisis and consequently tube wall burn-out temperature conditions, have been presented and examined. Heaving thermocouples imbedded in the evaporator tube wall, only one mm away from the steam-generating surface, axial up and down moving of the dryout point was detected. Consequently, tube wall temperature gradients of up to 700 °C/s by cooling, and 50 °C/s by heating was recorded. This is addressed to system pressure and flow oscillations, and not to local effect of the dispersed-annular flow termination. If those local effects exist, they have not been extracted because of the amplitude equality of the wall temperature fluctuation and signal noise. Each channel signal bandwidth is 0-5 Hz. Morphological statistical and spectral properties of temperature tube wall changes at the dryout region are presented. Limiting dryout steam quality appearing at boiling crisis was calculated for several approximately stationary working conditions on the basis of the experimental data. Experimentally obtained results are shown to correspond very well with correlations published in the literature. The comparison between experimentally determined nucleate boiling heat transfer coefficient and results calculated under the same conditions from the correlations published in the literature, was performed. Acceptable results similarity was obtained. The quality of the results is highly dependent upon the accurate temperature measurement of the inner surface of the evaporator tube wall.

Item Type: Thesis (Doctoral thesis)
Uncontrolled Keywords: termohidraulični fenomen; dijabatsko strujanje;
Keywords (Croatian): thermohydraulical phenomena; diabatic forced flow
Divisions: 300 Department of Thermodynamics, Thermal and Process Engineering > 310 Chair of Technical Thermodynamics
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 16 Oct 2015 13:20
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/134

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata