Cтраница 1
![]() |
Начало образования пузырей при кипении в большом об ьп-ме. [1] |
Область пленочного кипения ЕР, где устойчивая паровая пленка покрывает всю поверхность нагрева и пар отделяется периодически от пленки в форме регулярно расположенных пузырей. Перенос теплоты осуществляется в основном теплопроводностью и конвекцией через паровую пленку; излучение становится важным механизмом при увеличении температуры поверхности. [2]
![]() |
Испарение при отсутствии кипения ( Гейдрих, Л. 51 ]. [3] |
За точкой максимума кривой лежит область неустойчивого пленочного кипения, когда вокруг проволоки образуется неустойчивая паровая пленка, а на наружной поверхности плевки, вверху, возникают большие паровые пузыри. Сама паровая пленка неустойчива и под действием конвективных токов разрушается и снова быстро восстанавливается. Наличие паровой пленки создает дополнительное термическое сопротивление, при этом коэффициент теплоотдачи снижается. [4]
Режим теплоотдачи без кипения отделен от области пленочного кипения переходной областью перепадов температур, соответствующей неустойчивому пленочному кипению. Точка излома кривой соответствует критическому тепловому потоку кр - При проектировании систем, в которых для охлаждения используется жидкий гелий II, критический тепловой поток имеет очень важное значение. [5]
Индексы 1 и 2 относятся к области пленочного кипения и области пара в верхней части трубы соответственно. В области, занятой паром, для учета излучения были сделаны завышенные оценки при единой точке зрения на фактор, определяющий передачу тепла от стенки трубы к жидкости. Ошибки, вызванные введением этого упрощения, незначительны, так как при тех уровнях температур, которые имели место в опытах, излучение составляет небольшую долю в суммарном теплообмене. [6]
Последний ( режим на кривой кипения называется областью полностью развитого пленочного кипения. В этой области тепловой поток характеризуется более медленным ростом при увеличении АТнас, что указывает на менее эффективный механизм теплоотдачи по сравнению с пузырьковым кипением. По этой причине в практических приложениях режим пленочного кипения для обычных жидкостей, таких, как вода, используется не часто. Однако пленочное кипение часто встречается в криогенных жидкостях, так как они имеют низкие темюературы насыщения. [7]
![]() |
Течение конденсата на вертикальной пластине. распределение скорости и температуры в сечении пленки конденсата. [8] |
Как видно из приведенной формулы, с ростом паросодер-жания х коэффициент теплоотдачи в области пленочного кипения увеличивается, что объясняется увеличением скорости движения смеси, а значит и пара в пленке. [9]
Необходимо добавить, что кипению сопутствуют акустические эффекты, умеренные в области пузырькового кипения и возрастающие скачкообразно в области пленочного кипения. [10]
Как показано в работе [101], колебания поверхности раздела фаз, особенно низкочастотные, соизмеримые по амплитуде с толщиной пленки, оказывают влияние на теплоотдачу даже в далекой от кризиса области развитого пленочного кипения. В этой области Ггр Гпр, но все же близкий подход гребня к стенке и особенно мгновенные касания ее со взрывообразным вскипанием вызывают существенные колебания температуры стенки и теплового потока. [11]
Пройдя максимум, теплоотдача постепенно снижается по мере вытеснения пузырькового режима кипения пленочным режимом. В области пленочного кипения величина At мало влияет на коэффициент теплоотдачи. [12]
![]() |
Зависимость коэффициента теплообмена а ( ккал / м2 - час - град от нагрузки ( ккал / м - час при пленочном кипении разных жидкостей при нормальном давлении. [13] |
При пленочном кипении вследствие образования пристенного парового слоя, через который тепло в основном передается от поверхности нагрева к жидкости, интенсивность теплообмена по сравнению с пузырьковым кипением значительно снижается. В области пленочного кипения ( линия СО на рис. 1) кривая зависимости коэффициента теплообмена от тепловой нагрузки а () показывает наличие двух областей изменения коэффициентов теплообмена. В области больших тепловых нагрузок ( участок линии ЕО) теплообмен растет с повышением тепловой нагрузки. В области малых нагрузок ( участок СЕ) теплообмен может снижаться либо оставаться неизменным с ростом тепловой нагрузки. Эта область является неустойчивой и характер кривой а () в определенной мере зависит от условий проведения опытов. Влияние расположения поверхности приводит к различиям в области малых тепловых нагрузок. [14]
В области пленочного кипения структура потока представляет собой кольцевую паровую пленку и центральное ядро жидкости. С ростом паросодержания устанавливается режим потока, при котором жидкие капли распределены в паровом ядре, движущемся с большой скоростью. Капельный режим течения характеризует передачу теплоты в закризисной области или в области с недостатком жидкости. Здесь коэффициенты теплоотдачи значительно выше, чем при пленочном кипении. Этот факт вместе с пониженными критическими тепловыми потоками при высоком паросодержании означает, что область с недостатком жидкости часто обширна. [15]