Высокая теплопроводность - жидкий металл
Cтраница 1
Высокая теплопроводность жидких металлов, как правило, сочетается с малой объемной теплоемкостью. При малых температурных напорах стенка - жидкость имеют место большие подогревы теплоносителя в каналах. Поэтому температура поверхности твэлов в основном определяется локальными подогревами теплоносителя, а не локальными коэффициентами теплообмена. Разность подогревов теплоносителя по ячейкам вокруг твэлов часто вызывает большие неравномерности температуры по их периметру, особенно если твэлы окружены ячейками различной конфигурации. [1]
Высокая теплопроводность жидких металлов ( Рг 1) позволяет при теоретическом рассмотрении теплоотдачи поперечно-омываемого цилиндра или пучка труб использовать модель потенциального смывания. Такой подход вполне оправдан, поскольку турбулентный перенос тепла по сравнению с молекулярным играет для жидкометаллических теплоносителей существенно меньшую роль. [2]
Вследствие высокой теплопроводности жидких металлов основной перепад температуры сосредоточен не в тонком ламинарном подслое, как у обычных малотеплопроводных жидкостей, а распространяется также в турбулентное ядро. Это позволяет экспериментально достаточно точно определить градиенты температур по сечению трубы и надежно проверить допущения полуэмтиричеоких теорий теплообмена. [3]
Основываясь на высокой теплопроводности жидких металлов, Воскресенский, Дейсслер, Дженкинс и др. сделали попытку аналитически учесть передачу тепла теплопроводностью от отдельных - молей к окружающей среде. При этом значения е получились заметно меньше единицы. Были попытки Воскресенского, Ликоудиса и Тоулукьяна при определении величины & использовать некоторые опытные данные по теплоотдаче к жидким металлам, однако авторы ошибочно считали, что в этих данных не было термического контактного сопротивления. [4]
Такая зависимость обусловлена высокой теплопроводностью жидких металлов. [5]
Как следует из табл. 9, из-за высокой теплопроводности жидких металлов они характеризуются весьма низким значением критерия Прандтля, что сказывается на гидродинамике и влияет, следовательно, на коэффициент теплоотдачи конвекцией. Это следует из формулы ( 219), поскольку Ре Re-Pr. Что касается точности формулы Мартинелли-Лайона ( уравнение ( 219) для расчета теплоотдачи жидких металлов, то по этому вопросу имеются противоречивые сведения. [6]
 |
Поправка на конвективный. [7] |
Доля термического сопротивления пленки от суммарного термического сопротивления невелика в связи с высокой теплопроводностью жидких металлов. Поэтому в процессе расчета теплоотдачи при пленочной конденсации паров металлов в большинстве случаев не требуется высокой точности при определении термического сопротивления пленки. Для расчетов могут быть использованы общеизвестные закономерности, несмотря на то, что они получены с использованием многих упрощающих предположений. [8]
Жидкометаллические бани применяют в тех случаях, когда требуется постоянство высокой температуры и нагревание небольших сосудов. Высокая теплопроводность жидких металлов и их сплавов позволяет автоматически регулировать температуру в зоне нагрева сосуда с точностью 0 01 С без какого-либо перемешивания расплава. [9]
Тепловой поток слабо влияет на гидравлическое сопротивление при движении жидких металлов, так как профиль температуры в потоке мало зависит от него. Благодаря высокой теплопроводности жидкого металла при движении его в трубе температура в пристенных слоях не может значительно отличаться от температуры в ядре потока и, следовательно, вблизи стенок не могут возникнуть слои с большой ( малой) вязкостью по сравнению с ядром потока, не может произойти искажения профиля скорости, поэтому тепловой поток не оказывает влияния на гидравлическое сопротивление. [10]
Тепловой поток слабо влияет на гидравлическое сопротивление при движении жидких металлов, так как профиль температуры в потоке мало зависит от него. Благодаря высокой теплопроводности жидкого металла при движении его в трубе температура в пристенных слоях не может значительно отличаться от температуры в ядре потока и, следовательно, вблизи стенок не могут возникнуть слои с большой ( малой) вязкостью по сравнению с ядром потока, не может произойти искажения профиля скорости, поэтому тепловой поток не оказывает влияния на гидравлическое сопротивление. [11]
 |
Значения f. при различных значениях i.| Значения коэффициента еф. [12] |
Теплообмен в жидких металлах. Вследствие высокой теплопроводности жидких металлов для них характерны низкие значения Рг. Поэтому велика роль суммарного электронно-молекулярного переноса тепла по сравнению с турбулентным во всем сечении потока жидкого металла даже при развитом турбулентном течении. Толщина пограничного слоя оказывается гораздо больше толщины гидродинамического слоя. [13]
Поэтому температурное поле определяется главным образом подогревом струек натрия и в существенной степени зависит от локальных гидродинамических характеристик потока теплоносителя. До сих пор бытует заблуждение, что вследствие высокой теплопроводности жидких металлов в теплообменниках типа металл - металл не могут возникать большие перекосы температурных полей. Такое представление возникло из-за путаницы понятий о процессах передачи тепла теплопроводностью ( в твердых телах) и посредством конвекции теплоносителя. Как правило, условия работы теплообменников с жидкометаллическими теплоносителями соответствуют низким значениям Ре вследствие малости Рг. При этом значения Re оказываются того же порядка, что и в теплообменниках с обычными ( газом, водой) теплоносителями. При таких условиях неравномерности распределения температуры в жидкометаллических теплообменниках могут оказаться даже большими, чем в обычных водяных или газовых теплообменниках. Поэтому в жидкометаллических теплообменниках следует обращать большое внимание на профилирование расходов теплоносителей. [14]
Страницы: 1