Гидродинамика и теплообмен при кипении смесевого холодильного агента R407C внутри трубы с ленточными турбулизаторами

2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение................................................................ 7
Общая характеристика работы............................................ 12
1. Анализ и обобщение результатов исследований по интенсификации процесса кипения внутри труб........................................... 17
1.1 .Гидродинамика и теплообмен при кипении внутри гладкой трубы.. 17
1.2.Анализ способов интенсификации теплообмена при кипении жидкостей в трубах..................................................... 33
1.3.Интенсификация теплообмена при закрутке потока в трубах с помощью ленточных турбулизаторов....................................... 49
1.4.Выводы. Цели и задачи исследования............................. 64
2.Аналитическое исследование течения двухфазного потока внутри трубы
с ленточным турбулизатором.............................................. 69
2.1 .Моделирование режимов течения двухфазных потоков в трубах .... 69
2.2.Аналитическая модель течения двухфазного закрученного
ленточными турбулизаторами потока....................................... 74
З.Экспериментальные стенды по исследованию теплообмена и
гидродинамики закрученных потоков и методики проведения опытов 88
3.1.Экспериментальный стенд и методика проведения исследования влияния ленточных турбулизаторов на гидродинамику и теплообмен при вынужденном движении двухфазного водовоздушного потока внутри
горизонтальной трубы.................................................... 88
3.2.Экспериментальный стенд для исследования интенсивности теплообмена и падения давления при кипении холодильного агента Я407С
внутри трубы с ленточными турбулизаторами............................... 94
3.2.1 .Экспериментальный стенд................................... 94
3.2.2.Методика проведения исследований.......................... 100
3.2.3.Методика обработки экспериментальных данных. Оценка
погрешности эксперимента............................................. 102
4.Результаты экспериментального исследования теплообмена и
гидродинамики при течении двухфазных потоков внутри горизонтальных труб с ленточными турбулизаторами...................................... 111
4.1 .Результаты визуального наблюдения за течением двухфазного потока внутри горизонтальной трубы с ленточной вставкой............... 111
4.2.0бработка и анализ экспериментальных данных в зависимости от режимных и геометрических параметров................................... 116
4.2.1. Влияние режимных и геометрических параметров на коэффициент теплоотдачи................................................ 118
4.2.2. Влияние режимных и геометрических параметров на падение давления в трубе....................................................... 126
4.2.3. Анализ изменения относительных величин Миит/Мигл и
АРИ1П/ДРГЛ в зависимости от режимных и геометрических параметров 131
5.0бобщение экспериментальных данных и проверка адекватности аналитических и эмпирических зависимостей.............................. 141
5.1. Зависимости для определения падения давления в трубе с ленточным турбулизатором при течении двухфазного потока................ 141
5.2. Зависимости для определения коэффициента теплоотдачи в трубе
с ленточным турбулизатором при течении двухфазного потока............. 145
5.3. Проверка адекватности аналитической модели. Сопоставление расчетных значений с результатами экспериментального исследования
по теплоотдаче в трубах с ленточными турбулизаторами................... 149
б.Рекомендации по использованию результатов исследования............... 154
6.1. Практические рекомендации по эффективному применению ленточных турбулизаторов для интенсификации теплообмена при внутритрубном кипении хладагента Я407С............................ 154
6.2. Методика расчета испарителя с кипением холодильного агента
внутри труб с ленточными турбулизаторами и пример расчета.............. 156
Выводы................................................................. 165
Литература............................................................ 168
Приложение 1. Экспериментальные стенды и оборудование................. 180
Приложение 2. Внешний вид турбулизатора и устройства для его
изготовления.............................................................. 182
Приложение 3. Результаты визуальных наблюдений........................... 184
Приложение 4. Результаты измерений при давлении Ро=0,22МПа................ 186
Приложение 5. Результаты измерений при давлении Ро=0,32МПа................ 188
Приложение 6. Пример расчета горизонтального кожухотрубного 190 испарителя с гладкими трубами
Приложение 7. Пример расчета горизонтального кожухотрубного 197 испарителя с ленточными турбулизаторами
Обозначения
ср - теплоемкость, Дж/(кг-К); d - диаметр трубы, м;
L - длина трубы, м;
q - удельный тепловой поток, Вт/м ;
сор - массовая скорость, кг/(м2с);
х - расходное массовое паросодержание, кг/кг;
t„ - температура насыщения, °С;
d3 - диаметр кольцевых канавок, м;
Fs- проходное сечение канала для газа, м2;
G - расход, кг/с;
h - глубина канавки, высота кольцевого выступа, м;
К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 -К);
1 - длина участка теплообмена, м;
D - диаметр кривизны осевой линии канала, м;
\\ - среднерасходная скорость, определенная по реальному проходному сечению, м/с;
y=s/d - степень закрутки винта;
Р - давление, Па;
АРхр - потеря давления на трение, Па;
ДРГ - перепад давления по газовой стороне, Па;
(3 - тепловой поток, Вт;
Я407С - неазеотропная смесь холодильных агентов Я32/125/134а (23/25/52); Я - радиус закругления турбулизатора, м;
Я' - газовая постоянная, Дж/(кг-К);
s - шаг винтовой линии, м;
d/s - относительный шаг турбулизатора;
Т -температура, К;
а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м -К);
X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К);
§ - коэффициент гидравлического сопротивления; р - динамическая вязкость, Н*с/м2; р - плотность, кг/м3;
Nu/Nuni - отношение числа Нуссельта в трубе с турбулизаторами и в гладкой трубе при одинаковых числах Re;
Щтя - отношение коэффициентов гидравлического сопротивления для трубы с турбулизаторами и для гладкой трубы при одинаковых числах Re;
М*_ - параметр Локкарта-Мартинелли;
-комплекс, характеризующий соотношение между теплотой парообразования и свободной энергией
поверхностного слоя;
Р 'Ср ’(?‘Т кипения-
-комплекс, определяющий влияние давления кипения;
-критерий Пекле;
-критерий Фруда;
-критерий Галлея;
6
N11 =
\Уе =
Е*(рь-Ру)-^2
в2Ф
йе =
р-о
\v-ci,
-=Ле’
1о
Ог^(к-т-1)Рг-Яе
Во=^((орг)
Рг=у/а
Ш-а-й/Х
Яе=0)<1/у
(ОО
соп= —
= <оп
1 + х- 1 —' т
ур' А1
-критерий Эйлера;
-критерий Нуссельта пузырьковый; -критерий Вебера;
[4~ -критерий Дина;
I ъ
-число Гратца;
-число кипения;
-число Прандтля;
-число Нуссельта;
-число Рейнольдса;
-скорость циркуляции;
-скорость парожидкостной смеси.
Индексы
г-газ;
ж - жидкость; п - поток; ст - стенка; гл - гладкий; тр - трение;
инт - интенсифицированный; вн - внутренний;
q - составляющая кипения в большом объеме коэффициента теплоотдачи;
-конвективная составляющая коэффициента теплоотдачи;
I - текущая координата.
Сокращения
ХА - холодильный агент;
НСХА - неазеотропная смесь холодильных агентов;
ТО - теплообмен;
РВ - регулирующий вентиль.
7
ВВЕДЕНИЕ
Теплообменные аппараты нашли широкое применение в энергетике, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой промышленности, в холодильной и криогенной технике, в системах отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования, в различных тепловых двигателях. С ростом энергетических мощностей увеличиваются масса и габариты применяемых теплообменных аппаратов. На их производство расходуется огромное количество в том числе и легированных и цветных металлов.
Уменьшение массы и габаритов теплообменных аппаратов является актуальной проблемой. Наиболее перспективный путь решения этой проблемы - интенсификация теплообмена.
Нужно также отметить, что на данный момент, в связи с экологическими требованиями, в холодильной технике остро встала проблема замены наиболее используемых холодильных агентов. Известно, что ряд фреонов (в том числе и широко используемый холодильный агент К22) разрушают озоновый слой земли, что приводит к многочисленным экологическим проблемам. С целью решения данной проблемы на международном уровне было принято решение о постепенном прекращении производства и использования этих холодильных агентов. Сокращение в России производства Я22 поставило перед предприятиями, использующими это рабочее вещество, ряд сложных технических задач. Одновременная и быстрая замена парка холодильных машин на новые установки, работающие на новых хладагентах невозможна по экономическим и техническим причинам. Для решения данной проблемы было разработано большое количество новых альтернативных смесевых холодильных агентов, которые позволят доработать свой ресурс эксплуатируемому оборудованию. На сегодняшний день наиболее целесообразным для перевода действующего оборудования на новый хладагент (ретрофит) является фреон Я407С, так как он близок К22 по удельной холодопроизводительности, давлению конденсации и не требует значительного изменения в конструкции
холодильной машины, что позволяет избежать удорожания оборудования. Однако, как показывает опыт [1,2], коэффициент теплоотдачи при кипении смесевых рабочих веществ несколько ниже, чем у однокомпонентных хладагентов. Так, в сопоставимых условиях, коэффициент теплоотдачи при внутритрубном кипении озонобезопасного хладагента 11407С на 20-30% ниже, чем у Я22. Следовательно, при использовании смесевых холодильных агентов возникает потребность в дополнительной интенсификации теплообменных процессов [3].
В настоящее время определяющим фактором совершенства теплообменного оборудования является достижение минимально возможной заправки холодильного агента. Осуществить это можно, в том числе и за счет применения различных методов интенсификации процессов, протекающих в теплообменных аппаратах.
На сегоднящний день большое применение нашли теплообменники с внутритрубным кипением рабочего вещества. К таким аппаратам, в частности, относятся воздухоохладители, кожухотрубные испарители, батареи и т.д. Интенсивность процесса теплоотдачи при кипении в трубах зависит от их размера и удельной тепловой нагрузки, давления, скорости и свойств холодильного агента. При малых нагрузках и скоростях (что характерно для холодильной техники) жидкость, после дросселирования попадает в испаритель, где течет, испаряясь, по дну горизонтальных труб. Такая гидродинамическая картина соответствует расслоенному режиму течения. При этом теплота отводится наименее интенсивно, т.к. площадь поверхности контакта жидкости со стенкой трубы невелика. В том случае, когда наблюдается волновой режим течения, при котором жидкость периодически смачивает верхнюю часть трубы, испаритель работает лучше. Однако и в том и в другом случае можно повысить интенсивность теплообмена, увеличив долю смоченной поверхности.
При создании эффективного теплообменного аппарата необходимо выдержать заданные значения по количеству передаваемой теплоты,
9
гидравлическому сопротивлению, и, при этом, сделать его как можно более компактным и легким. Выполнить эти противоречивые требования, возможно только используя интенсификацию теплообмена. Следует отметить, что увеличение скорости течения теплоносителя не является оптимальным решением, так как вместе с повышением коэффициента теплоотдачи увеличивается и гидравлическое сопротивление аппарата, причем если теплоотдача растет пропорционально скорости в степени 0.8, то гидравлическое сопротивление - в степени 2, поэтому приходится тратить существенно больше энергии на движение теплоносителя. При использовании оптимального способа интенсификации можно получить больший рост теплоотдачи, при меньшем росте гидравлического сопротивления.
К настоящему времени предложены и исследованы разнообразные методы интенсификации конвективного теплообмена [4]. Применительно к течению однофазных теплоносителей используются турбулизаторы потока на поверхности, шероховатые поверхности и поверхности, развитые за счет оребрения; применяется закрутка потока спиральными ребрами, шнековыми устройствами, завихрителями, установленными на входе в канал; находит применение подмешивание к потоку жидкости газовых пузырей, а к потоку газа - твердых частиц или капель жидкости, а также вращение или вибрация поверхности теплообмена, пульсации потока теплоносителя, воздействие на поток электростатических полей. Эффективность этих способов различна, в лучшем случае удается увеличить теплоотдачу в 2-3 раза при существенно различных затратах энергии на прокачку теплоносителей [5].
Нужно отметить, что некоторые из вышеприведенных методов интенсификации теплообменных процессов уже давно и довольно успешно используются для однофазных течений. Так, например, во многих литературных источниках [6,7,8] присутствуют результаты исследований, проведенных с целью изучения влияния турбулизирующих вставок на теплоотдачу при протекании однофазных теплоносителей (растворы СаС12,
10
№С1, вода, этиленгликоль, воздух и т.д.). Анализ этих данных позволяет сделать вывод, что применение турбулизаторов при определенных условиях может привести к существенному увеличению коэффициента теплоотдачи. Аналогичные данные для двухфазных потоков в литературе практически отсутствуют, несмотря на то, что этот вопрос представляет большой научный интерес.
Распространять результаты, полученные для однофазных потоков, на двухфазные течения было бы неправильно, т.к. процесс кипения в трубе существенно отличается от течения однофазных теплоносителей. Движение двухфазного потока имеет ряд особенностей. Эти особенности связаны, прежде всего, с гидромеханическим взаимодействием фаз между собой и с твердой стенкой и изменениями, вносимыми в гидродинамику потока фазовыми переходами.
Необходимо отметить, что при выборе на практике того или иного метода интенсификации теплообмена приходится учитывать не только эффективность самой поверхности, но и ее универсальность для различных однофазных и двухфазных теплоносителей, технологичность изготовления и сборки теплообменного аппарата, прочностные требования, загрязняемость поверхности, особенности эксплуатации и т. д. Все эти обстоятельства существенно снижают возможности выбора только одного из многочисленных исследованных методов интенсификации.
Привлекательность применения закручивающих устройств связана с их многофункциональностью. В некоторых теплообменных аппаратах завихрители могут быть использованы в качестве турбулизаторов и закручивателей пристенных слоев однофазного теплоносителя. В каналах при сложном характере теплообмена (например, при течении двухфазных потоков) основной эффект влияния закрутки на улучшение теплового режима заключается в выравнивании температурных неоднородностей в азимутальном направлении, что даст возможность обеспечить увеличение коэффициента теплоотдачи а. В этом случае для определения оптимальной
11
геометрии закручивающих устройств следует использовать критерий, учитывающий влияние завихрителей на рост интенсивности теплообмена и повышение гидродинамического сопротивления.
По современной классификации методов интенсификации теплообмена закрутка потока в каналах, создаваемая с помощью закручивающих устройств, относится к пассивным методам интенсификации, т.е. не требует дополнительного подвода энергии извне. Определение оптимальных геометрических параметров завихрителей связано с выбором критерия эффективности и может быть проведено на основе как теоретического анализа, так и с помощью экспериментов.
По совокупности вышеназванных требований для интенсификации теплоотдачи при течении двухфазных потоков внутри горизонтальных труб в диапазоне изменения режимных параметров, характерных для холодильной техники, был выбран способ с использованием ленточного турбулизатора. Основным его достоинством, является не столько турбулизация пристенного слоя (образование вихрей, увеличение скорости в ламинарном подслое), сколько возможность получения существенного увеличения смоченного периметра в неэффективных, с позиции теплоотдачи, режимах течения (расслоеный, волновой).
Несмотря на то, что данный метод интенсификации известен уже давно, выявлению эффективности интенсификации теплообмена при течении двухфазных потоков не уделялось должного внимания. Большинство исследований, связанных с ленточными турбулизаторами, проведено с однофазными потоками в диапазоне изменения режимных параметров, характерных для высокотемпературных теплоэнергетических установок. Данные по интенсификации теплообмена с помощью ленточных турбулизаторов применительно к холодильной технике в литературе отсутствуют. Поэтому особую актуальность представляет исследование интенсификации теплообмена при течении двухфазных потоков в трубах с турбулизаторами данного типа.
12
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Целью настоящей работы является теоретическое и экспериментальное определение эффективности применения ленточных турбулизаторов для интенсификации теплообмена при течении двухфазного потока холодильного агента в горизонтальных трубах.
Задачи исследования:
- Разработать аналитическую модель течения двухфазного закрученного потока.
- Получить новые экспериментальные данные по коэффициенту теплоотдачи и гидравлическому сопротивлению при кипении в трубе озонобезопасного холодильного агента 11407С (смесь фторсодержащих углеводородов КЗ2/125/134а) в диапазоне изменения режимных параметров, характерных для холодильной техники и систем кондиционирования.
- Получить зависимости, обобщающие экспериментальные данные.
- Выявить оптимальные параметры ленточных турбулизаторов для обеспечения максимальной эффективности их применения.
- Уточнить инженерную методику расчета испарителей с кипением холодильного агента внутри труб с ленточными турбулизаторами.
Научная новизна работы заключается в том, что:
- Разработана аналитическая модель течения двухфазного закрученного потока для определения доли смоченной поверхности и интенсивности теплообмена.
- Впервые экспериментально изучено влияние закрутки потока на теплообмен и гидродинамику при парообразовании для различных режимов течения неазетропного холодильного агента Я407С внутри труб.
- Предложены новые зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления, позволяющие выявить влияние конструктивных и режимных параметров на эффективность интенсификации теплообмена.
- Впервые установлена зависимость тепловых и гидравлических
13
характеристик двухфазного закрученного потока от режимных параметров и геометрии ленточных турбулизаторов и выявлены области наиболее эффективного их применения.
Практическая ценность работы состоит в том, что:
- Разработанная аналитическая модель течения двухфазного закрученного потока позволяет определять распределение фаз по сечению при внутритрубном кипении в диапазоне изменения режимных параметров, характерных для холодильной техники и систем кондиционирования воздуха.
- Полученные обобщенные и экспериментально подтвержденные зависимости для определения теплогидравлических характеристик труб с ленточными турбулизаторами при течении двухфазного потока могут быть использованы для проектирования как новых теплообменных аппаратов, так и для модернизации существующего оборудования.
- Предложенный способ и устройство для изготовления ленточных турбулизаторов заданных параметров позволят сервисным организациям осуществлять перевод действующих аппаратов на холодильный агент Я407С без существенных затрат и ухудшения эксплуатационных характеристик оборудования.
- Уточненная методика расчета испарителя с кипением холодильного агента внутри труб с ленточными турбулизаторами может быть использована в различных организациях при проектировании современных компактных теплообменников, работающих на смесевых холодильных агентах.
Автор защищает:
- Аналитическую модель течения двухфазного закрученного потока.
- Результаты экспериментальных исследований теплоотдачи и гидравлического сопротивления при течении двухфазного потока холодильного агента 11407С внутри труб с ленточными турбулизаторами.
- Полученные расчетные зависимости для определения влияния режимных параметров и геометрии ленточных турбулизаторов на
14
теплообмен и гидравлическое сопротивление внутри труб.
- Критериальные зависимости для расчета теплообменных и гидравлических характеристик течения двухфазного закрученного потока, полученные на основе обобщения собственных опытных данных и результатов исследований других авторов.
Реализация результатов исследований.
Некоторые результаты работы использованы в производственном и учебном процессах: разработаны два методических пособия по курсу «Термодинамика и тепломассообмен» и подана заявка на патент на изобретение «Теплообменная труба» (per. №2007101062 от 09.01.07г.). Использование результатов работы в виде методик изготовления ленточных турбулизаторов, критериальных зависимостей по расчету коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления, а также практических рекомендаций по эффективному использованию ленточных турбулизаторов на предприятиях «АстраханьНИПИгаз», ООО «Базис» и ООО «Компас» подтверждается соответствующими актами внедрения.
Результаты данной работы докладывались на:
1 .Международной конференции «Проблемы динамики и прочности исполнительных механизмов и машин», - АГТУ, Астрахань - 2004 г.
2. IV Международной научно-технической конференции, Вологда-2004г.
3.V Международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин», Омск - 2004 г.
4.XXVII Сибирском теплофизическом семинаре, посвященном 90-летию С.С.Кутателадзе, Новосибирск - 2004 г.
5.V Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки. Естественные науки», Самара -2004г.
6.V Казахстанско-Российской международной научно-практической конференции «Применение новых информационных технологий в нефтегазовой промышленности», Атырау - 2005 г.
7.51-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава АГТУ (19 апреля 2006г.)
8.Национальной конференции по теплоэнергетике «НКТЭ-2006», Казань, 2006.
9.Конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные решения молодых в освоении Астраханского газоконденсатного месторождения», Астрахань, 2006 г.
По результатам диссертации опубликованы 11 научных работ, в том числе 2 по перечню ВАК РФ.
Личный вклад автора. Автор представил в диссертации только те результаты, которые он получил лично либо в соавторстве с научным руководителем, в том числе: анализ и обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований по интенсификации процесса кипения внутри труб, постановка цели и задач исследования, разработка аналитической модели течения двухфазного закрученного потока, разработка и изготовление экспериментального стенда и методики проведения экспериментов, проведение экспериментальных исследований теплообмена и гидродинамики при кипении холодильного агента Я407С внутри трубы с ленточными турбулизаторами, обработка и обобщение экспериментальных данных и разработка практических рекомендаций по использованию результатов работы.
Диссертация состоит из 6-и глав, введения, выводов и семи приложений. Во «Введении» обсуждается актуальность темы диссертации. В главе 1 рассмотрены особенности процесса внутритрубного кипения, современные методы интенсификации теплообмена и проведен анализ их эффективности и применимости. В главе 2 приведена физическая модель и результаты аналитического исследования течения двухфазного потока внутри трубы с ленточным турбулизатором. В главе 3 описаны методики проведения эксперимента и экспериментальные стенды, схема измерений, а также проведена оценка погрешностей эксперимента. В главе 4 приведены
16
полученные опытные данные и результаты их обработки. Проведен анализ и обобщение данных, полученных автором, а также данных из других работ, посвященных изучению труб с ленточными турбулизаторами. Показано влияние геометрических параметров турбулизатора на эффективность теплообменного аппарата. В главе 5 представлены расчетные зависимости для определения теплоотдачи и гидравлического сопротивления внутри труб с закруткой потока. Проверена адекватность аналитической модели. В главе 6 представлены практические рекомендации по использованию результатов работы и предложена методика расчета испарителя с кипением холодильного агента внутри труб с ленточными турбулизаторами. В разделе «Выводы» приведены выводы к работе. В приложениях к диссертации представлены экспериментальные данные в табличной форме, результаты визуальных наблюдений, установки для изготовления ленточных турбулизаторов заданного шага и примеры расчетов интенсифицированного и гладкотрубного испарителя.
17
1. Анализ и обобщение результатов исследований по интенсификации процесса кипения внутри труб
1.1. Гидродинамика и теплообмен при кипении внутри гладкой трубы
В настоящее время количество аппаратов, работающих с кипением ХА внутри труб, достаточно велико. Обзор такого оборудования дан в работах [9,Ю].
Наиболее распространенными примерами таких аппаратов являются скороморозильные аппараты, кожухотрубные испарители с внутриканальным кипением и воздухоохладители.
Важным качеством кожухотрубных испарителей с внутритрубным кипением (преимущественно фреоновых) является малый объем полости по холодильному агенту, который обычно совершает двухходовое движение в каналах пучка. В качестве активной поверхности в испарителе используются медные трубы диаметром 20x1,5мм с алюминиевым сердечником в виде десятиконечной звезды, интенсифицирующей теплоотдачу на стороне ХА.
Массовая скорость протекания ХА в таких аппаратах не должна быть меньше 50-т-бО кг/(м2*с). В ряде случаев испаритель может иметь и один ход по ХА, но в обоих вариантах должно соблюдаться условие полного выкипания рабочего вещества.
Что касается воздухоохладителей, то в зависимости от типа холодильной машины применяются стальные или медные трубы диаметром 12x1,14x1,16x1мм., а массовая скорость хладагента при течении его в трубах
л
находится в пределах 50 кг/(м *с).
Отличительной особенностью работы воздухоохладителей (а также других аппаратов с внутритрубным кипением) является наличие, меняющейся по ходу движения рабочего вещества, гидродинамической картины. Режим течения определяет интенсивность теплообмена и гидравлическое сопротивление. В соответствии с результатами работы [11] по исследованию течения двухфазных потоков в горизонтальных трубах
18
можно отметить следующие основные режимы паро-жидкостных потоков:
1) пузырьковая структура: пар движется в виде множеством мелких
пузырьков по верхней образующей трубы;
2) снарядная (пробковая), характеризующаяся чередованием
жидкостных и паровых пробок различных размеров;
3) расслоенная (разделенная), характеризующаяся послойными
движениями пара и жидкости с четкой гладкой или волнистой поверхностью раздела;
4) кольцевая (пленочная, пленочно-дисперсная),
характеризующаяся течением основной массы жидкости в виде жидкостного кольца, внутри которого с высокой скоростью движется паровое ядро со взвесью.
Кроме перечисленных, авторы отмечают существование волнового и серповидного видов течения, которые являются переходными формами от снарядного к расслоенному и от расслоенного к кольцевому режимам соответственно.
Наумовым К.А. была проведена работа по определению режимов течения и тепловых характеристик процесса кипения Я12 и смеси Я12 с маслом ХФ 12-16 внутри горизонтальных труб [12]. Целью работы являлось получение экспериментальных данных и расчетных зависимостей для локальных тепловых характеристик процесса кипения чистого хладагента Ш2 и смеси Ю2 с маслом ХФ-12-16 при вынужденном движении в гладких горизонтальных трубах, прогнозирование значений коэффициентов теплоотдачи при кипении перспективных экологически чистых хладагентов, альтернативных Ш2, в гладких горизонтальных трубах и разработка методики расчета теплоотдачи в теплообменных аппаратах холодильных установок.
Эксперименты проводились с хладагентом Ш2 и смесью Ш2 с маслом ХФ 12-16 при массовых концентрациях масла в хладагенте 0...7 %, температурах кипения -20...20 С, плотностях теплового потока я = 1...10