Cтраница 2
Был проведен 51 опыт с удельными тепловыми потоками от 20 8 - 103 до 1 44 - 106 ккал / м2 час и изменением At от 9 6 до 121 4 С. Плотность центров парообразования в этих опытах изменялась от 0 до 1 75 - 106 м - 2, Всякий опыт проводили с заново отполированной поверхностью, окончательную отделку которой произво-дили наждачной шкуркой 4 / о - Несколько снимков никелированных поверхностей воспроизводится на фиг. [16]
Поэтому было трудно фиксировать то или иное число центров на поверхности путем регулировки нагревателя. При плотности центров парообразования свыше 3500 м - 2 подсчет вели на никелирован ной поверхности. [17]
Выше были рассмотрены условия возникновения и развития паровой фазы, а также основные характеристики механизма кипения. При кипении происходит беспорядочная турбулизация жидкости вблизи поверхности теплообмена растущими и периодически отрывающимися пузырьками пара, интенсифицирующая процесс теплообмена. Теплообмен интенсифицируется с увеличением частоты отрыва паровых пузырьков и плотности центров парообразования. Существенный вклад в повышение интенсивности теплообмена вносит доля теплоты, идущей на испарение микрослоя перегретой жидкости на стенке в паровой пузырек, особенно при давлениях выше атмосферного. Эффект турбулизации является существенным лишь при незначительных перегревах жидкости относительно температуры насыщения. [18]
Исследования показывают, что закономерность теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении практически не зависит от размеров и формы теплоотдающей поверхности. Вместе с тем опыты обнаруживают, что интенсивность теплообмена может меняться в зависимости от состояния, материала и чистоты поверхности нагрева. Влияние этих факторов на теплоотдачу проявляется, по-видимому, в основном за счет изменения плотности центров парообразования. [19]
Рассмотрим результаты исследований по воздействию ускорения на отдельные этапы процессов кипения. На зарождение пузырьков ускорение влияет косвенно. Отмеченное многими авторами [87-89] улучшение теплоотдачи за счет естественной конвекции с ростом ускорения приводит к тому, что кипение возникает при более высоких тепловых потоках. Увеличение ускорения приводит к возрастанию гидростатического давления и, следовательно, температуры насыщения Т, что затрудняет вскипание жидкости на поверхности нагрева, особенно при наличии большого градиента насыщения по высоте сосуда. При постоянной плотности теплового потока с ростом ускорения уменьшается плотность центров парообразования, а средняя частота отрыва пузырей возрастает ( f - - r) 0 5), отрывные диаметры пузырей уменьшаются. Рост пузырька на поверхности нагрева не зависит от ускорения, за исключением конечной стадии, когда он ускоряется. [20]
Рассматриваются различные представления о влиянии поверхности на пузырьковое кипение жидкостей. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований с привлечением теории поверхностных явлений удается достигнуть определенного прогресса в изучении роли поверхности в процессе кипения. Особенно плодотворным оказывается анализ методами термодинамики различных стадий пузырькового кипения и особенно его первой стадии - возникновения зародышей паровых пузырьков. Такой анализ открывает новые широкие возможности дальнейшего изучения закономерностей влияния поверхности на кипение. В частности, совместное решение уравнений Лапласа-Гиббса и Клапейрона-Клаузиуса дает возможность определить размеры зародышей паровых пузырьков с учетом реальных размеров неровностей шероховатости поверхности парогенерирующих элементов установок и тем самым априорно определить возможную плотность центров парообразования и другие характеристики кипения жидкости на рассматриваемой поверхности. [21]