Кривая кипения

РЕЖИМЫ КИПЕНИЯ ( КРИВАЯ КИПЕНИЯ ) [c.343]

Рис. 8.3. Типичная кривая кипения и схема различных механизмов

Несмотря на внешнюю непохожесть картины процесса в режимах индивидуальных и сросшихся пузырей, взаимозависимость плотности теплового потока и перегрева стенки остается практически неизменной вдоль всего участка ВС кривой кипения, что позволяет объединять эти режимы общим названием — пузырьковое кипение. Принципиальной особенностью этого вида кипения является то, что на всем его протяжении абсолютно преобладающая часть твердой поверхности нагрева покрыта жидкостью. Суммарная доля площади сухих пятен (центров парообразования) даже при самых больших тепловых потоках не превосходит 10 %. [c.345]

Если кривая кипения в эксперименте исследуется при электрическом обогреве твердой поверхности, т.е. в условиях непосредственного управления плотностью теплового потока, то при достижении некоторого предельного значения q = (точка С на рис. 8.3) пузырьковый режим кипения обрывается катастрофически резко. Фактически непрерывная кривая (А Т) есть результат аппроксимации дискретных опытных точек, каждая из которых получается при достижении стационарного состояния после ступенчатого изменения тепловой нагрузки. Малое увеличение q в окрестности (обычно 2—3 % предыдущего значения) приводит к лавинообразному росту площади сухих пятен и образованию сплошной паровой пленки на обогреваемой поверхности. [c.345]

Таким образом, в отличие от температуры кипения чистой жидкости температура жидкого раствора при кипении постоянно возрастает. Точка, соответствующая состоянию жидкой фазы, перемещается по нижней пограничной кривой вверх до точки Е. Так как процесс кипения происходит без отвода пара, т. е. при постоянном общем количестве вещества, то соотношение между количеством пара и жидкости непрерывно растет, пока при некоторой температуре, более высокой, чем температура начала кипения, вся жидкость не превратится в пар и кипение не закончится (точка Е ). В этот момент концентрация пара достигнет концентрации первоначально взятого раствора, и в дальнейшем при нагреве будет происходить лишь повышение температуры пара без изменения его состава. При охлаждении пара в тех же условиях процесс происходит в обратном порядке. Нижнюю кривую AD , вдоль которой меняется состояние жидкого раствора при кипении, называют кривой кипения, а вер с-нюю кривую AB — кривой конденсации. [c.498]

На рис. 1.26 представлены зависимости (y=q (Дi), а= =а(ДТ) и а=а( д) для кипения воды при атмосферном давлении. На кривых кипения можно выделить следующие характерные режимы. [c.59]

Режимы кипения. Кривые кипения. [c.179]

Рис. 4.15. Схема опытной установки для исследования кривой кипения

Содержание. Экспериментальное определение кривой кипения хладона С-318 при постоянном давлении в условиях естественной конвекции в большом объеме. [c.180]

При небольших температурных напорах (участок АБ) прогрев жидкости недостаточен для образования активной паровой фазы и теплообмен осуществляется за счет естественной конвекции. С увеличением температурного напора появляются пузырьки пара, наступает режим пузырькового кипения (участок БВ на кривой кипения). Рост температурного напора в этом режиме ведет к увеличению количества активных центров парообразования, большей частоте отрыва пузырьков пара от поверхности. При этом резко возрастает интенсивность теплоотдачи от поверхности по сравнению с конвекцией однофазной жидкости. Коэффициент теплоотдачи в случае кипения воды в большом объеме можно определить по формуле [c.171]

Процесс теплоотдачи от перегретой жидкости к поверхности оторвавшегося пузырька отличается высокой интенсивностью. Турбулизация парожидкостной смеси движущимися пузырями существенно сказывается на интенсивности теплоотдачи только при небольших АТ. Интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении в основном определяется толщиной тонкой жидкостной прослойки, остающейся непосредственно на поверхности теплообмена вследствие смачивания. Линия, характеризующая зависимость теплового потока от температурного напора, называется кривой кипения. [c.122]

На рис. 7.3 приведены экспериментальные данные, полученные при кипении воды на полированной латунной трубке при низких давлениях [187]. Из рисунка видно, что на кривой кипения при давлениях р<0,5-10 Па наблюдается характерный излом. Правее точки излома располагается область развитого кипения с обычной для нее зависимостью а от q. Слева от точки излома лежит переходная зона, в которой устанавливается почти прямая пропорциональность между коэффициентом теплоотдачи и плотностью, теплового потока a= q° . Аналогичные результаты получены в работе [218], [c.191]

Рис. 77. Кривые кипения кислорода различных значениях rj

Рассмотрим характер изменения плотности теплового потока от перегрева жидкости (кривая кипения). [c.301]

Приведенная кривая кипения не охватывает всех возможных режимов кипения, что показано в работах [c.302]

Кривые кипения, плавления и сублимации могут быть представлены в координатах р—Т (фиг. 41). [c.62]

Проиллюстрируем возможности практического использования полученных соотношений, определив основные зависимости для системы идеальный пар — идеальный раствор. Из уравнения (207) следует, что общее давление пара р — линейная функция состава жидкой фазы х . Поэтому кривая кипения идеального бинарного раствора в координатах Рх — прямая линия. Определим вид кривой росы, для этого найдем зависимость р = f (у). Общее давление равно сумме парциальных [c.171]

Фиг. 49. Кривые кипения, плавления и сублимации I, II и III—соответственно твердая, жидкая н газообразная фазы вещества.

Рис. 12. Характер изменения начального участка кривой кипения в зависимости от шероховатости новерхности.

Перечисленные факты указывают на то, что механизм теплообмена при расслоенном течении весьма сходен с аналогичным механизмом, характерным для кипения жидкости в большом объеме. Прежде чем применить уравнения, полученные для кипения жидкости в большом объеме, к данным для расслоенного режима течения, их необходимо несколько видоизменить, так как при расслоенном течении эффективная площадь теплообмена уменьшается с увеличением паросодержания потока. На фиг. 10 показана кривая кипения, построенная по экспериментальным данным, полученным в области расслоенного течения. Форма кривой наводит на мысль, что процесс теплообмена при расслоенном течении по существу представляет собой кипение жидкости в большом объеме. [c.259]

Уравнения (2) и (3) хорошо согласуются друг с другом. На фиг. 9 приведена также кривая кипения как функция паросодержания. [c.262]

Фиг. 10. Кривая кипения, полученная на основании данных, относящихся к расслоенному течению.

Характеристики кипения многих жидкостей не соответствуют привычным представлениям о кипении воды. Кривая кипения (зависимость удельной тепловой нагрузки от температурного напора— превышения температуры стенки над температурой насыщения кипящей жидкости), которая приведена на рис. 95, дает представление о трех режимах процесса. Левая восходящая ветвь кривой соответствует пузырьковому кипению, когда пар образуется отдельными пузырьками на неровностях микрошероховатости поверхности. Нисходящая ветвь кривой характеризует переходный режим кипения. Правая плавно восходящая ветвь отвечает пленочному режиму кипения, когда вся поверхность или ее большая часть, составляющая 90—95% поверхности, покрыта паровой пленкой. [c.186]

Рис. 95. Характерный вид кривой кипения — зависимость удельной тепловой нагрузки от температурного напора

В случае равновесия системы жидкость — пар кривая FAG наз, кривой конденсации, а F G — кривой кипения. В случае равновесия твёрдой и жидкой фаз кривая FAG иаа. кривой ликвидуса, а F G — кривой солидуса. [c.288]

Увеличение перегрева стенки ведет к росту числа одновременно действующих центров парообразования, что сопровождается ростом интенсивности теплообмена. Для кипения характерна очень сильная зависимость плотности теплового потока q от перегрева стенки относительно температуры насыщения это кардинально отличает теплообмен при кипении от однофазной конвекции и от конденсации. Зависимость (А Т) называют кривой кипения, или кривой Нукияма, по имени японского исследователя, впервые описавшего эту зависимость в 1935 г. Типичная кривая кипения со схематическим изображением механизма теплообмена при различных сочетаниях плотности теплового потока и перегрева стенки АТ = представлена на рис. 8.3. Пусть жидкость в обогреваемом сосуде находится при температуре насыщения, отвечающей давлению над ее уровнем. Обогреваемая поверхность, например, в виде обращенной вверх пластины с адиабатной нижней поверхностью размещена под уровнем жидкости. Дополнительное гидростатическое давление столба жидкости над нагревателем обычно составляет ничтожную долю от. По обеим координатным осям используется логарифмический масштаб. [c.343]

При закалке металлических изделий (или заготовок), в экспериментах, имитирующих послеаварийное охлаждение твэлов ядерного реактора, или в экспериментах, специально поставленных для исследования теплообмена при кипении в условиях нестационарного охлаждения, кривая кипения проходится справа налево. При этом качественно воспроизводятся все характерные зоны DE, ЕС, СВ, ВА количественные отличия от результатов стационарных исследований заметны прежде всего в окрестности точки кризиса пузырькового кипения С в условиях нестационарного охлаждения обычно меньше, чем в стационарных. [c.347]

Обратный переход от пленочного кипения к пузырьковому совершается при существенно меньших значениях плотности теплового потока <7кр2 (гистерезис на кривой кипения). [c.61]

Экспериментальная установка. В рассматриваемой работе исследуется кривая кипения, охватывающая все режимы кипения. Проведение опытов с прямым и обратным переходом одного режима в другой позволяет установить явление, носящее название гистерезиса кипения. Процесс кипения осуществляется на поверхности тонкостенной обогреваемой трубки 2, находящейся внутри металлического сосуда 1, заполненного хладоном (рис. 4.15). Опытная трубка, выполненная из стали 1X13 диаметром 1,52 мм и длиной 145 мм, расположена в сосуде горизонтально. Обогрев ее осуществляется непосредственным пропусканием электрического тока. Одним из токоподводов служит медная шина, припаянная к торцу опытной трубки. При этом приняты меры, обеспечивающие герметичность и электрическую изоляцию токоподвода на выходе из сосуда. [c.180]

Для построения кривой кипения необходимо знать тепловой поток и перепад между температурой стенки опытной трубки и температурой насыщения. Тепловой поток определяется по силе электрического тока, проходящего через опытную трубку, и по ее электрическому сопротивлению. Сила тока измеряется узкопрофильным амперметром типа Э390А, включенным через трансформатор тока. Электрическое сопротивление опытной трубки находят по температуре стенки с помощью тарировочной зависимости. [c.181]

Процесс нагревания жидкости происходит при этом при постоянной концентрации раствора и изображается вертикальной прямой. При достижении температуры кипения в точке пересечения вертикальной прямой с нижней пограничной кривой AD начнется кипение жидкости, причем образующийся пар, как видно из диаграммы состояния, будет имееть меньшую концентрацию вещества II, г. е. будет обогащен более летучим компонентом /, чем первоначально взятая жидкость. Вследствие этого в жидкости концен Т1рация I компо1нвнта уменьшится, а концентрация растворенного вещества II возрастет, т. е. содержание высококипящего компонента в жидкости увеличится, что вызовет повышение температуры кипения. Таким образом, в отличие от температуры при кипении чистой жидкости температура жидкого раствора при кипении все время возрастает и изображающая состояние жидкой фазы точка перемещается по нижней пограничной кривой вверх до точки . Так как процесс кипения происходит без отвода пара, т. е. при постоянном общем составе, то соотношение между количеством пара и жидкости будет непрерывно увеличиваться, пока при некоторой температуре, более высокой, чем температура начала кипения, вся жидкость не превратится в пар и кипение не закончится (точка Е"). В этот момент концентрация пара достигнет концентрации первоначально взятого раствора, и в дальнейшем при нагревании будет происходить лишь повышение температуры пара без изменения состава его. При охлаждении пара в тех же условиях процесс пойдет в обратном порядке. Нижнюю Кривую AD , вдоль которой меняется состояние жидкого раствора при кипении, называют кривой кипения, а верхнюю кривую AB — кривой кояденсации. [c.324]

Характер кривой кипения может также резко измениться при изменении граничных условий. Так, при обогреве поверхности теплообмена электрическим током (q = onst) наблюдается скачкообразный переход пузырькового режима кипения в пленочный. При условии [c.123]

Анализ диаграмм состояния показывает, что жилког ть и пар имеют разный состав х и А " при одном и том же давлении (рис. 62, а) или одной и той же температуре (рис. 62, б), т. е. линии кипения жидкости и конденсации пара не совпадают. На этом основаны процессы перегонки и ректификации, имеющие больщую роль при производстве моторных топлив и масел. Из первого закона Коновалова также следует, что кривая кипения жидкости и кривая конденсации пара одновременно или опускаются, или поднимаются. [c.229]

Е. Зависимость теплового потока ют температурного лапора (кривая кипения) [c.301]

На рис. 13-4 и 13-5,а показаны кривые кипения с постепенным переходом пузырькового режима в пленочный. Постепенный переход пузырькового режима в пленочный наблюдается при обогреве конденсирующимся паром. Эти условия характери- < зуются тем, что устанавливается постоянная температура поверхности теплообмена (7 = onst). При паровом обогреве независимой от процесса теплообмена является температура поверхности 7с, а следовательно, и температурный напор At = T —1-а-Поэтому тепловой поток, итводимый от Ьч>-верхности в переходной области, постепенно уменьшается по мере ухудшения интенсивности теплообмена за счет вытеснения пузырькового режима пленочным. [c.302]

Температурныйнапор в момент достижения критической тепловой нагрузки (т. е. напор, соответствующий точке максимума на кривой кипения, показанной на рис. 13-4) называют критическим температурным напором Д кр Коэффициент теплоотдачи в момент начала кризиса кипения равен [c.323]

Когда тепловая нагрузка на поверхности нагрева задана и не зависит от условий теплообмена, обратный переход от пленочного режима кипения к пузырьковому происходит при тепловой нагрузке <7мин (рис. 13-5). Этот переход также носит кризисный характер паровая пленка внезапно разрушается и температура поверхности скачкообразно снижается. Минимальная тепловая нагрузка при пленочном режиме кипения называется второй критической плотностью теплового потока и обозначается кр2- Соответствующий темпёра-турный напор, отвечающий точке минимума на кривой кипения, есть A кp2. [c.326]

Пузырьковое кипение может быть развитым (при большом количестве центров парообразования) и неразвитым (при малом количестве центров парообразования). В последнем случае значительная доля тепла снимается конвекцией жидкости. Неустойчивым кипением называется случай кипения, когда пузырьковое кипение сменяется режимом конвекции и наоборот. Зависимость д = =/ ( ш—4) называется кривой кипения (рис. 5.1). На ней можно выделить пять основных областей. Формулы для определения коэффициентов теплоотдачи, приводимые ниже, пригодны для технически гладких, неокисленных поверхностей. При кипении на окисленных поверхностях следует учитывать термическое сопротивление слоя окиси. В таком случае [c.61]

Этот вид кипения, как правило, возникает в результате перехода через кризис после пузырькового кипения и, как видно из кривой кипения (см. рис. 95), сопровождается значительным перегревом стенки. Однако у некоторых неводяных теплоносителей наблюдаются режимы, когда пленочное кипение возникает без предварительного пузырькового кипения, что характерно для веществ, которые в жидкой фазе не смачивают поверхность нагрева. [c.192]

Техническая термодинамика Изд.3 (1979) -- [ c.138 , c.446 ]

Техническая термодинамика Издание 2 (1955) -- [ c.192 ]

Теплопередача при низких температурах (1977) -- [ c.140 , c.146 ]

Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике (1992) -- [ c.265 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...