Взрывное вскипание
Cтраница 1
Взрывное вскипание происходит потому, что в сильно перегретой воде имеется значительный запас тепла, который распределен по соответственной массе жидкости и расходуется на образование пара. [1]
Взрывное вскипание путем быстрого ввода тепла в жидкость возможно при использовании интенсивного инфракрасного излучения или лазерного луча, при нагреве электролитов током. Способность этих металлов восстанавливать окислы и растворять загрязнения приводит к уменьшению числа готовых центров. Вместе с тем для жидких металлов радиус критического пузырька при заданном перегреве оказывается значительно больше по сравнению с органическими жидкостями и водой. [2]
Для взрывного вскипания характерными признаками процесса являются время взрыва, измеренное в эксперименте, например, по резкому изменению прозрачности малого объема, содержащего капли, и степень испарения частиц в момент их взрыва. Поскольку эти величины удается рассчитать и теоретически, то возникает возможность построения полуэмпирической модели фазового взрыва. [3]
Когда температура жидкости становится равной температуре предельного перегрева, происходит взрывное вскипание перегретых слоев, и капля отбрасывается от поверхности. При существенных перегревах стенки основную роль в процессе вскипания играет лавинообразный процесс образования и развития флуктуационных зародышей парообразования. Скорость роста и число зародышей определяются величиной и скоростью перегрева, а также свойствами жидкости. При малых перегревах стенки, когда процесс передачи тепла происходит достаточно медленно и соответственно время контакта велико, существенную роль могут играть искусственные центры парообразования, такие, как отдельные элементы шероховатости поверхности. В этом случае возможно развитие одиночных крупных пузырей в толще жидкости, которые приводят к разрушению капли или выбросу крупных брызг. [4]
 |
Влияние длительности разогрева на температуру начала бурного вскипания диэтилового эфира в ударном режиме. [5] |
В табл. 21 для ряда жидкостей при атмосферном давлении приведены измеренные и рассчитанные температуры взрывного вскипания при двух длительностях разогрева - 35 мксек, и 850 мксек. Для сокращения таблицы в ней не помещены данные при t 100 мксек. Нижний предел t - 25 мксек определяется аппаратурными ограничениями. Максимально допустимое условиями ударного режима время разогрева составляет около 103 мксек. Для воды при атмосферном давлении ударный режим нарушается гораздо раньше, чем у других жидкостей. Его не удается получить, если длительность импульсов превышает 50 мксек. [6]
 |
Установка для вакуумной перегонки ( а. Приемник дистиллята Бред-та ( б. [7] |
Капилляр 2 в колбе Клайзена 4 ( или в колбе Фаворского) служит для предупреждения взрывного вскипания перегоняемой жидкости. Он доходит почти до дна колбы. Хороший капилляр даже при небольшом избыточном давлении должен пропускать лишь мелкие отдельные пузырьки воздуха, образующие в кипящей жидкости тонкую струйку. Капилляр обеспечивает также равномерность кипения и способствует перемешиванию жидкости. [8]
Дальнейшее уточнение этого отношения возможно только с привлечением дополнительных экспериментальных данных, например, о знаке температурного возмущения т) в начале взрывного вскипания. [9]
Вторая стадия теплообмена начинается по истечении порядка 2 2 мсек от начала поступления электрического импульса с кратковременного ( около 0 05 мсек) взрывного вскипания раствора по всей поверхности проволоки с последующим ростом парового слоя вокруг ее. Из-за высокой скорости нагрева проволоки и пристеночного слоя раствора к моменту вскипания он оказывается перегретым относительно нормальной температуры кипения. Опытом установлено [3,4], что жидкость при импульсном нагреве вскипает при температуре более высокой, чем нормальная температура кипения. Это обстоятельство позволяет считать, что при вскипании перегретого пограничного с проволокой слоя жидкости, он полностью переходит в паровое состояние, и процесс разгонки раствора азотной кислоты на этой стадии теплообмена практически отсутствует. Поскольку плотность жидкой фазы намного превышает плотность образующейся паровой фазы, на образование парового слоя достаточно тонкого перегретого слоя жидкости. Под воздействием расширяющегося парового слоя происходит перенос тепла радиально движущейся жидкостью ( конвекцией) в близлежащих к границе фазового перехода слоях жидкости. Этого количества тепла совместно с теплом, поступающим через паровой слой от проволоки, достаточно для поддержания в течение некоторого времени устойчивой формы парового слоя и парообразования на его границе с жидкостью. Подвод тепла от проволоки к границе фазового перехода происходит главным образом теплопроводностью паровой фазы. [11]
В сильно перегретой воде в некоторый момент образуется ( вследствие мелких пылинок или очень мелких воздушных пузырьков или же гетеро-фазных флуктуации) значительное число пузырьков пара с радиусами, большими критического, и наступает взрывное вскипание, вызывающее выбрасывание горящей жидкости. [12]
 |
Пороговые значения интенсивности ( / - 3 и плотности энергии излучения ( 4 для взрыва капель в зависимости от их размера при. 0 равном 3 - 10 - 7 с ( /. [13] |
Важен вопрос о порогах взрывного разрушения. Для изотропно поглощающей капли он определяется из условия достижения ее центром температуры взрывного вскипания. [14]
Иавестцр, что феномен глубокого проплавления при ЭЛС достигается за счет формирования канала проплавления и распределение энергии электронного луча по каналу ироплавления имеет периодический характер. При малой плотности поров электронный луч фокусируется на дце канала, затем происходит взрывное вскипание, плотность пара резко увеличивается и луч рассеивается на стенки канала. [15]
Страницы: 1 2