Выполнение экспериментального участка с переменной толщиной

Выполнение экспериментального участка с переменной толщиной стенки обеспечивает неравномерный обогрев трубы по периметру, где — тепловыделение в 1-й точке внутренней поверхности трубы; Г>1 — условный диаметр участка; — внутренний диаметр участка; р, р1 — среднее электросопротивление сечения и электросопротивление в 1-й точке трубы; 5 — площадь поперечного сечения участка; 7 — средняя тепловая нагрузка внутренней поверхности.
На рисунке представлено распределение тепловыделения по периметру экспериментального участка и экранной трубы с относительным шагом з/с1=- 1,3. Из рисунка видно, что характер обогрева опытной трубы достаточно близок к характеру обогрева экранной трубы. Отношение тепловыделений в лобовой и тыльной образующих экспериментальной трубы равно Яо°б/д1ыл = 9,0.
Для обобщения опытных данных требуется определение действительного теплового потока в лобовой точке трубы, значение которого несколько уменьшается вследствие наличия тепловых перетечек по периметру.
Предполагаем, что изменение температуры по сечению участка подчиняется закону теплопроводности в плоской стейке с внутренними источниками тепла. Это положение принимаете^ на основании анализа данных измерения температуры в точке экспериментального участка. Значение температуры в точке 2 удовлетворительно согласуется с расчетной температурой по закону плоской стенки в точке. Расхождение не превышает ^3%. Это обстоятельство, по-видимому, объясняется особенностью профиля сечения экспериментальной трубы.
Расчетный перепад температуры в плоской стенке с внутренними источниками тепла вычисляется по формуле.
Определение производится для момента предшествовавшего ухудшению теплообмена, т. е. при достаточно больших значениях, не оказывающих заметного влияния на тепловую растечку.
Выполненное электромоделирование температурного поля экспериментального участка на сеточной АВМ показало, что указанная расчетная методика дает несколько завышенное (приблизительно на 10%) значение коэффициента тепловой растечки.
Следует указать, что значение нашего экспериментального участка мало отличается от значения трубы похожего профиля, но с меньшим отношением, полученного в работе [6], посвященной исследованию влияния неравномерности обогрева по периметру на теплоотдачу при сверхкритическом давлении.
Методика проведенных экспериментов была такая же, как и для труб с равномерным обогревом.
На рис. 3 приведен график типичного опыта, из которого видно, что в момент кризиса теплообмена в конце участка имеет место выбег температуры наружной поверхности примерно на 100° С. Повышение температуры наблюдается на наиболее обогреваемой части периметра экспериментальной трубы. Выход на кризис в опыте (21 ч 13 мин) осуществлялся постепенным увеличением тепловой нагрузки, и далее после небольшого снижения температуры воды на входе (21 ч 22 мин) при постоянном тепло-подводе произошло резкое снижение температуры стенки трубы, свидетельствующее о переходе от ухудшенного режима теплообмена к нормальному.