Page 1
12.1. ábra. Egykomponenesű anyag fázisegyensúlyi diagramja
1
0,1
0,01
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1T/Tkr
lg(p
/pkr)
szilárd
metastabil gõz(túltelített gõz)
metastabil folyadék)(túlhevített folyadék)
egyensúlyi gõznyomás(tenziógörbe)
légnemû
K
cseppfolyós
H
Page 2
12.2. ábra. A gőztartalom változása az áramlási minőség függvényében különböző szlipviszonyok mellett 6.9 Mpa nyomásnál
Gõz
tartal
om, v
,%
Áramlási minõség, x, %
s
s
s
s(nincs szlip)
Page 3
1 1
vv
xx
sg
f
Dinamikustulajdonságok
Statikus tulajdonságok
Szlipviszony
A kapcsolatot kifejező összefüggések:
1 1
x
xg
f1 1
xx
xx
sst
st
1 1
vv
xx
st
st
g
f
1 1
v
vs
12.3. ábra. A kétfázisú áramlás jellemzőinek kapcsolatrendszere térben uniform fázissűrűségek esetében
Homogén áramlásnál: s = 1
x xstv
Tömeghányad
Sűrűségarány
Térfogathányad
Page 4
12.4. ábra. Függőleges kétfázisú áramlás
Buborékos Dugós Kavargó, ill. Gyûrûs Diszperziós tajtékos
Page 5
12.5. ábra. Vízszintes kétfázisú áramlás áramképei
Hullámos felszínû réteges
Áramlás iránya
Diszperziós
Gyûrûs
Hullámos-tajtékos
Síma felszínû réteges
Dugós
Buborékos
Page 6
12.6. ábra. Vízszintes áramlás különböző áramképeinek területei az Y-X diagramban (Baker-diagram)
Page 7
12.7. ábra. Gőztartalom az elgőzölgési régióban
Page 8
12.8. ábra. A kétfázisú áramlás különböző áramképeinek régiói a hűtőcsatorna mentén különböző teljesítménysűrűségű csatornákban (állandó: p, hbe)
0 - Aláhűtött közeg egyfázisú áramlása; 1- Buborékos áramlás; 2- Dugós áramlás; 3- Kavargó, ill. tajtékos áramlás; 4- Gyűrűs áramlás; 5- Diszperziós áramlás; A, B, ..., H: a különböző teljesítmény-sűrűségű csatornák jelzései
Page 9
12.9. ábra. A kétfázisú áramlás elemzésének lehetséges útvonalai
Page 10
12.10. ábra. A Baroczy-féle kétfázisú szorzótényező ( ) az 1/2 tényező függvényében
20,f
Page 11
12.11. ábra. A Baroczy-féle korrekciós szorzófaktor () az 1/2 függvényében
Page 12
12.12. ábra. A (12.124) összefüggésben lévő C tényező a függvényében különböző tömegsebességek mellett
Page 13
f ,02
12.13. ábra. A tényező az áramlási minőség függvényében különböző tömegsebességek mellett
Page 14
12.14. ábra. Viszkózus közeg áramlása hirtelen keresztmetszet-növekedés esetében
12
Page 15
12.15. ábra. Viszkózus közeg áramlása hirtelen keresztmetszet-csökkenés esetében
D1D0 D2
1
3 2
Kontrakció
Page 16
12.16. ábra. Viszkózus közeg áramlása egymást követő, egymástól jól szeparált keresztmetszet-csökkenés és -növekedés esetében
L
D
Page 17
12.17. ábra. A hang terjedési sebessége a közeg áramlási sebességéhez képesti különböző irányokban
an
an
w0
Page 18
12.18. ábra. A nyomás és a közegsebesség alakulása a kifolyó cső mentén, adott p0 és különböző pk nyomások esetében
L
D
p0 pk
p0
p
pkr
0
1
234
5
pk=p0 (p=p0-pk=0)
pk>pkr (p=p0-pk<pkr)
pk=pkr pkr=(p0-pk)kr
pk<pkr (p=p0-pk>pkr)
pk>pkr
pk<pkr
w
wkr
3,4,5
0
1
2
x
x
wk=wkr
wk<wkr
wk>wkr
wk=0
Page 19
12.19. ábra. Egy 4,42 mm belső átmérőjű fűtött rozsdamentes csőben bekövetkező nyomásesés a belépő sebesség függvényében
Jel Kilépõ Belépõ Hõ- Belépési nyomás hõmérs. fluxus aláhûtés MPa C Wcm2 C + 1,48 116,7 43,85 63,3 1,48 114,4 78,55 65,6
Page 20
12.20. ábra. Az elgőzölögtető és a táprendszer jelleggörbéinek lehetséges kapcsolatai
a) b) c)
Page 21
12.21. ábra. Az elgőzölgtető rendszerre vonatkozó Nyquist-diagram
Page 22
12.22. ábra. Az elgőzölgtető- és táprendszerre vonatkozó Nyquist-diagram
Page 23
12.23. ábra. Az instabil üzemek határai
1 - elsőfajú pulzáció területe; 2 - másodfajú pulzáció területe; 3 - aperiodikus instabilitás; 4 - kétfázisú áramlás stabil üzeme; 5 - stabil üzemek (egyfázisú közeg)
Page 24
12.24. ábra. Nomogram a tömegsebesség határértékeinek meghatározásához vízszintes csőkígyó esetében
Page 25
12.25. ábra. A (12.218) összefüggés szerinti C értéke a belépési aláhűtés függvényében különböző nyomásoknál
Page 26
12.26. ábra. A nagy térfogaton belüli forrás jelleggörbéje
B*B**
C
F
E
C'
DD*
B'
A B**B*
B
1 2 3 4 TF-Ts
q"
1 - természetes áramlás, párolgás; 2 - buborékos forrás; 3 - instabil hártyás forrás; 4 - stabil hártyás forrás
Page 27
12.27. ábra. A kétfázisú áramlási térképek és a forrásos hőátadási módok alakulása függőleges csőben történő kényszeráramlás esetében
Áramlási kép
Hőátadás módja
z
7
6
5
4
3
2
1
F
E
D
C
B
A
G
H
K
L
M
N
P
R
TF
Tg
T
TFT
0 Tah Ts Ts, T, TF,
I
II
III
IV
V
VI
VII
z
v=1
v=vkr
xe
dpdz
v
v=0
1 v=xe=0 =0 dpdz
v,xe,dpdz
1 - egyfázisú konvektív hőátadás folyadéknak; 2 - aláhűtött buborékos (felületi) forrás; 3 - kifejlett forrás; 4 - hőátadás folyadékfilmen keresztül; 5 - hőátadási krízis; 6 - konvektív hőátadás folyadékcseppeket tartalmazó gőznek; 7 - konvektív hőátadás túlhevített gőznek;
I - egyfázisú folyadékáramlás; II - buborékos áramlás; III - dugós áramlás; IV - diszperziós-gyűrűs áramlás; V - szakadozott gyűrűs áramlás; VI - diszperziós áramlás; VII - egyfázisú gőzáramlás;
v: (térfogati) gőztartalom; xe : termodinamikai minőség; dp/dz: nyomásgradiens; Ts: telítési hőmérséklet; T: közeg átlagos hőmérséklete; Tg: gőzhőmérséklet; TF: fűtőfelület hőmérséklete; : hőátadási tényező.
Page 28
12.28. ábra. A csőben kialakuló áramkép alacsony (a) és magas (b) áramlási minőség melletti forráskrízisnél
a) alacsony áramlási minõség melletti forráskrízis
b) magas áramlási minõség melletti forráskrízis
Page 29
12.29. ábra. A hőátadási tényező lehetséges változása a termodinamikai minőség (xe) függvényében
Page 30
12.30. ábra. A kétfázisú kényszerített konvektív hőátadási üzemek hatása az egyensúlyi termodinamikai minőségre és a hőfluxusra
Page 31
12.31. ábra. A (12.264) összefüggésben lévő F tényező az 1/Xtt mennyiség függvényében
Page 32
12.32. ábra. Az elfojtási tényező (S) a Reynolds-szám (Re) függvényében
Page 33
12.33. ábra. Túlégés egy uniform hőáramsűrűségű hűtőcsatornában
z TF
vkr,A
A
TF
TF
B
vkr,B
zkr,A
zkr,B
z
Ts
Page 34
növekvő q".
csökkenő q"..
qkr."
q".
(a 12.32. ábra szerinti z koordinátánál)
TF
12.34. ábra. A falhőmérséklet és a hőáramsűrűség kapcsolata a hőáramsűrűség növelése és csökkentése esetében (csatornában történő áramlásos forrásnál)
Page 35
növekvő q" .
csökkenő q"..
qkr
."q".
Tw
CE
DD*
12.35. ábra. A falhőmérséklet és a hőáramsűrűség kapcsolata a hőáramsűrűség növelése és csökkentése esetében (nagy térfogatban történő forrásnál
Page 36
12.36. ábra. A gőztartalom hatása a maximális hőfluxusra alacsony forgalom mellett
Page 37
b) DNBa) Dryout
gőz
folyadék
q".q"
.
12.37. ábra. A hőátadási krízis két típusa
Page 38
v
1
v
1
a) b)a) krízis erősen aláhűtött folyadék áramlása eseténb) krízis gyengén aláhűtött folyadék áramlása esetén
12.38. ábra. A DNB típusú hőátadási krízis két formája