ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кризис кипения и перегрев жидкости из "Метастабильная жидкость " Описание промежуточных нестационарных режимов оказывается еще более сложным, чем описание предельных случаев. [c.201] В работах 1192, 193] высказана мысль о возможности термодинамического подхода к кризису кипения в связи с суш,ествованием предельного перегрева жидкости. [c.203] Необходимым условиемпузырьковогокипения на всейгрею-щей поверхности или на каком-нибудь ее участке является контактирование жидкости с теплоотдающей стенкой. Длительность контакта должна превышать среднее время роста пузырька тд до отрывного диаметра. Но это возможно только при Т Та- В противном случае у стенки образуется так много спонтанных зародышей, что паровая пленка появится за очень короткое время т тс, и пузырьковое кипение прекращается ). Оценка Т = Тп = Т соответствует ударному режиму вскипания, она является верхней границей кризисной температуры, если рассматривать переход от пузырькового к пленочному кипению. При квазистационарном подъеме теплового потока кризис кипения обычно наступает раньше Т Гп)- Он обусловлен захлебыванием фазового массообмена около стенки во встречных потоках жидкости и пара при наличии достаточно большого числа готовых центров парообразования. [c.204] При квазистационарных режимах кризис кипения почти всегда можно представлять следствием гидродинамической перестройки двухфазного пограничного слоя. Однако сама гидродинамическая обстановка обусловлена особенностями парообразования у стенки, что наглядно проявляется в переходной области ВГ, где с ростом средней температуры стенки удельный тепловой поток, а с ним и мощность парообразования уменьшаются, тогда как кризисные явления усиливаются. При термодинамическом подходе к описанию кризиса кипения основной определяющей величиной при заданном давлении становится температура стенки. Хотя обычно Ттах С этот подход может быть полезен. В работах [195, 196] сделана успешная попытка описать теплообмен при кипении и режим максимального теплового потока с помощью величины Т — Tg, выраженной как доля максимально возможного перегрева нчидкости Т — Т = АГц (р). [c.205] В теплообменных аппаратах к нарушению спокойного кипения могут приводить резкие увеличения тепловой нагрузки или обеднение греющей поверхности готовыми центрами. Сильные всплески кипения наблюдаются иногда при перегонке жидкостей, а также при кипении щелочных металлов. Проблема стабильности кипения оказывается важной в технике ядерных реакторов на быстрых нейтронах с солевым расплавленным топливом [197]. [c.205] Взрывное вскипание путем быстрого ввода тепла в жидкость возможно при использовании интенсивного инфракрасного излучения или лазерного луча, при нагреве электролитов током. Процессы спонтанного зародышеобразования могут происходить во взрывающихся металлических проволочках [109] (характерное время - 1 мксек). Высокие перегревы жидкости наблюдаются при кипении щелочных металлов на смачиваемых стальных поверхностях при низком давлении [171, 172, 169[. 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. Перегрев натрия у теплоотдающей стенки достигал 300 °С при температуре металла 900 °С, для калия перегрев был еще выше. Однако эти перегревы еще не обеспечивают спонтанного зародышеобразования. Если принять для металлов, как и для диэлектрических жидкостей, Гц 0,9 Тк, то получим при атмосферном давлении калий Т, = 760 °С, Тп 1600 °С (Г = 1800 °С), АГп = 840 °С натрий Г, = 883 °С, Гп 1980 °С (Г = = 2230°С), АГп 1100 °С. Критические температуры взяты по оценке Воляка [199]. [c.206] Вернуться к основной статье