Перегрев жидкости

В пристеночном слое жидкость перегревается ее температура выше температуры насыщенного пара. Перегрев жидкости вблизи стенки оказывается возможным потому, что здесь нет постоянной поверхности раздела жидкости и пара, а процесс парообразования может происходить только после возникновения паровых пузырьков. Такие пузырьки возникают в центрах парообразования. [c.405]

Перегрев жидкости является необходимым условием кипения без перегрева возникновение паровых пузырьков в чистой жидкости невозможно. При наличии в жидкости растворенного воздуха или других газов испарение происходит в воздушные пузырьки, вследствие чего действие сил поверхностного натяжения оказывается компенсированным и не сказывается на кипении, в частности не приводит к заметному перегреву жидкости. [c.224]

Перегрев жидкостей при кипении составляет в случае давления в несколько бар до 50° С и более с ростом давления жидкости перегрев уменьшается. Если в жидкости имеется небольшое количество нерастворенного газа (в самой жидкости или во впадинах поверхности нагрева), то перегрев снижается, так как зародышами будут служить газовые пузырьки. В жидкости, полностью смачивающей поверхность нагрева (р = л), зародышевые паровые пузырьки не образуются и испарение происходит со всей поверхности нагрева соответственно этому перегрев жидкости имеет наименьшее, близкое к нулю значение. [c.464]

Неизвестный заранее числовой множитель отражает, во-первых, то, что перегретая жидкость покрывает лишь часть поверхности пузырька (точнее, поверхности 4я7 з, эквивалентной по объему сферы), а, во-вторых, то, что перегрев жидкости в среднем меньше, чем перегрев стенки А Г, используемый в (6.39). Для пузырька в виде усеченной сферы (рис. 6.11,<з) представляется обоснованным допущение о том, что перегретая жидкость покрывает часть поверхности [c.268]

Температура кипящей жидкости непостоянна, она уменьшается по мере удаления от поверхности нагрева (рпс. 17.12). Характер изменения температуры жидкости зависит от условий теплообмена с поверхностью нагрева и между фазами (пар— жидкость). На границе раздела фаз кипящая жидкость всегда несколько перегрета, а у поверхности нагрева имеет максимальную температуру, равную температуре стенки 4 - Основное изменение температуры от /,.т ДО /ж происходит в пристенном пограничном слое, и здесь перегрев жидкости О = ,.т — по сравнению с температурой насыщения наибольший. Основная масса жидкости имеет неизменную температуру / с [c.100]

Для того чтобы жидкость могла испаряться в пространство с большим давлением, она должна быть дополнительно перегрета на величину AJ. Суммарный перегрев жидкости АТ = А Т + AJ необходим для компенсации эффектов Лапласа и Томсона, т. е. для компенсации суммарного-перепада давления [c.334]

Движущей силой для теплового потока в процессе кипения является температурный напор, равный разности между температурой греющей поверхности и температурой насыщения жидкости при заданном давлении At = t t . Условием возникновения процесса кипения является перегрев жидкости и наличие центров парообразования. Центрами парообразования могут служить неровности и дефекты поверхности, газ, адсорбированный на поверхности или загрязнения. Установлено, что [c.194]

При пузырьковом кипении паровая фаза образуется в виде отдельных паровых пузырьков, периодически зарождающихся в центрах парообразования. Температура жидкости вблизи поверхности нагрева при кипении превышает температуру насыщения 1 . Максимальный перегрев жидкости равен температурному напору Д/ = [c.216]

Теоретически и экспериментально установлено, что чем больше перегрев жидкости, тем меньше минимальный радиус парового пузырька, который может существовать в объеме жидкости. В свою очередь, этот радиус определяет размеры тех элементов шероховатостей, которые служат центрами парообразования. Увеличение перегрева жидкости приводит к уменьшению минимального радиуса пузырька и появлению все большего количества действующих центров парообразования за счет дополнительного включения в процесс шероховатостей меньших размеров. Зародившийся паровой пузырек растет вследствие подвода теплоты до отрывного диаметра о, затем отрывается от поверхности нагрева и всплывает, увлекая за собой некоторое количество жидкости из пристенной области в основной объем. Освободившееся на поверхности нагрева пространство заполняется жидкостью и в центре парообразования вновь зарождается паровой пузырек. [c.216]

У самой поверхности нагрева частицы жидкости имеют температуру, равную температуре стенки / , и здесь перегрев жидкости по сравнению с температурой насыщения ts наибольший = hr — ts (Д ст может достигнуть значения в 25 С). [c.357]

Установлено, что пузырьки пара образуются только на поверхности нагрева, где перегрев жидкости, как указано, достигает наибольшего значения, и зарождаются они только [c.357]

Из формулы (30.3) следует, что чем выше перегрев жидкости Mr, тем меньше радиус пузырька пара г. Это показывает, что зарождение пузырьков пара должно происходить на поверхности нагрева,. где Mr достигает максиму- [c.358]

Также опытом установлено, что чем меньше радиус зарождающегося пузырька пара, т. е. чем больше перегрев жидкости, тем больше число действующих центров парообразования и тем интенсивнее протекает процесс парообразования. [c.358]

Оторвавшийся от поверхности пузырек пара всплывает в толще воды и, как показали специальные наблюдения, во много раз увеличивается в объеме за счет интенсивного испарения окружающей жидкости в объеме пузырька. Последнее объясняется тем, что коэффициент теплоотдачи от воды к пару достигает величин порядка 200 000 Вт/(м град). Объем пузырька пара тем больше, чем выше перегрев жидкости и чем больше длительность всплытия пузырька. [c.359]

Положительную величину АТ, равную разности температуры Т, при которой начинается кипение жидкости при данном внешнем давлении, и температуры Ts, при которой давление насыщенных паров жидкости равно внешнему давлению, называют степенью перегрева жидкости при кипении. Перегрев жидкости является необходимым условием кипения без перегрева возникновение паровых пузырьков в чистой жидкости невозможно. [c.215]

ПЕРЕГРЕВ ЖИДКОСТИ ПРИ КИПЕНИИ [c.218]

Минимальный радиус Rк парового пузырька в момент зарождения соответствует размеру неровностей на поверхности теплообмена. Чем больше перегрев жидкости и чем выше давление р, тем меньше йк. Рхли жидкость смачивает стенку, кипение протекает при незначительном перегреве. Это означает, что на образование пузырей помимо перегрева и давления влияет также характер физико-химического взаимодействия жидкости с твердой стенкой. Число действующих центров парообразования увеличивается с уменьшением й. Рост числа центров парообразования приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи за счет перемешивания жидкости при движении пузырьков. На поверхности нагрева [c.122]

На рис. 6.5 в координатах р — t схематически изображены небольшие участки кривых упругости пара над плоской поверхностью раздела фаз ( ->оо, кривая /) и над вогнутой радиусом R (кривая 2). При 1 ->оо равновесной температуре насыщения отвечает давление р. При той же температуре жидкости давление пара над вогнутой поверхностью меньше давления р на Aip. Чтобы повысить числовую плотность молекул в паровом пространстве и тем самым увеличить давление пара над вогнутой поверхностью до давления р, нужно сообщить молекулам жидкости некоторое дополнительное количество энергии, увеличив ее температуру. Необходимый перегрев жидкости относительно равновесной температуры насыщения на рис. 6.5 определяется отрезком АВ. [c.167]

В, то дополнительный перегрев жидкости Аг определится отрезком D. Таким образом, суммарный перегрев жидкости [c.167]

Заменив в уравнении Клапейрона — Клаузиуса производную dp/d7 отношением конечных разностей Ар/Д и подставив в полученное приближенное равенство .р1М гр р"1 Т р —р")] значение Лр из соотношения (6.7), можно приближенно определить перегрев жидкости, необходимый для ее испарения в паровой пузырь радиусом R-. [c.170]

Из уравнения (6.8) можно приближенно определить минимальный радиус кривизны зародыша мин, в который может испаряться жидкость при заданном ее перегреве. С увеличением перегрева жидкости в процесс генерации пара вовлекаются новые зародыши с меньшим радиусом кривизны, чем и обусловлен рост числа действующих на теплоотдающей поверхности центров парообразования 2 при увеличении плотности теплового потока q. По существу, плотность теплового потока влияет косвенным образом на 2. Это влияние проявляется только потому, что при прочих равных условиях с ростом q увеличивается температурный напор, т. е. перегрев жидкости в пристенном слое. [c.170]

Из рис. 8.22, б видно, что при малых значениях Иок, которые наблюдаются при низких плотностях тепловых потоков, поправочный множитель к меньше единицы. Это можно объяснить, если рассмотреть причины, обусловливающие влияние накипи на значение а при кипении. При наличии на поверхности трубы слоя оксидов часть температурного напора затрачивается на преодоление его термического сопротивления. Поэтому при одной и той же плотности теплового потока перегрев жидкости, кипящей на поверхности окисленной трубы, будет меньше, чем при кипении на поверх- [c.252]

В реальных условиях (Л/н>0) истинный перегрев жидкости оказывается меньше п, следовательно, критический радиус кривизны зародыша паровой фазы (7 кр)см больше ( кр)о- Очевидно, что отношение ( кр)см/(. кр)о находится в прямой зависимости от отношения разностей температур жидкости у поверхности пузыря и в основном объеме при Л/н>0 и в условиях Д/н=0, т. е. [c.346]

Повышение температуры насыщения у поверхности пузыря по-разному влияет на свойства смесей и растворов в зоне испарения, а именно свойствами жидкости в этой области определяется интенсивность теплообмена [184]. Например, перегрев жидкости, необходимый для ее испарения в паровой пузырь радиусом R, пропорционален коэффициенту поверхностного натяжения о. Повышение а по внешнему проявлению эквивалентно дополнительному снижению истинного перегрева жидкости. [c.369]

Перегрев жидкости имеет максимальную величину непосредственно у обогреваемой поверхности теплообмена. На ней же находятся центры парообразования в виде отдельных неровностей стенки, пузырьков воздуха, пылинок и др. Поэтому образование пузырьков пара происходит непосредственно на поверхности теплообмена. [c.294]

Отсюда видно, что чем больше перегрев жидкости At = T- —Т (п больше Ар или меньше ь/ к), тем меньше величина работы L. Итак, вероятность начала вскипания перегретой жидкости в объеме увеличивается по мере увеличения перегрева. . [c.297]

Структура двухфазного потока зависит от геометрических свойств системы. Системы с неограниченным объемом представляют собой относительно большие емкости, заполненные жидкостью, в которые погружаются различные поверхности в виде одиночных труб, трубных пучков и др., обогреваемые изнутри. Пар, образующийся при кипении жидкости на их внешних поверхностях, беспрепятственно отводится из системы. Рассмотрим систему, состоящую из сосуда, заполненного жидкостью, горизонтальная поверхность (дно) которого обогревается. На рис. 13-10 дан график изменения температуры по высоте слоя жидкости. Перегрев жидкости у стенки имеет значительную величину. Вдали от поверхности жидкость также несколько перегрета. [c.306]

Для возникновения кипения всегда необходим некоторый перегрев жидкости, т.е. превышение температуры жидкости tm над температурой насыщения ts при заданном давлении р. Этот перегрев, как показывают опыты, зависит от физических свойств жидкости, ее чистоты, давления, а также свойств граничных твердых [c.102]

Для возникновения кипения всегда необходим некоторый перегрев жидкости, т. е. превышение температуры жидкости относительно температуры насыщения при заданном давлении р. Этот перегрев, как показывают опыты, зависит от физических свойств жидкости, ее чистоты, давления, а также свойств граничных твердых поверхностей. Чем чище жидкость, тем более высоким оказывается начальный перегрев, необходимый для возникновения кипения. Известны опыты, в которых тщательно очищенные жидкости, лишенные растворенных газов, удавалось перегревать без вскипания на десятки градусов при нормальном давлении. Однако в конце концов такая перегретая жидкость все же вскипает, причем кипение происходит крайне бурно, напоминая взрыв. Теплота перегрева жидкости расходуется на парообразование, жидкость быстро охлаждается до температуры насыщения. Высокий начальный перегрев, необходимый для вскипания чистой жидкости, объясняется затрудненностью самопроизвольного образования внутри жидкости начальных маленьких пузырьков пара (зародышей) из-за значительной энергии взаимного притяжения молекул в жидкости. [c.110]

В следовой камере рабочим веществом может быть не только пересыщенный пар, но и перегретая (выше точки кипения) жидкость. Такая камера называется пузырьковой (Д. Глэзер, 1952), так как трек заряженной частицы образуется пузырьками пара. Запускается пузырьковая камера так же, как и камера Вильсона — резким сбросом давления, переводящим жидкость в неустойчивое перегретое состояние. Механизм образования пузырьков точно не известен. Скорее всего главными факторами здесь являются электростатические силы и локальный перегрев жидкости вдоль трека. В пузырьковой камере требуется высокая чистота жидкости. Жидкость, конечно, должна быть прозрачной, так как иначе треки нельзя фотографировать. Чаще всего используются жидкие водород, пропан, ксенон. [c.508]

Сами пузыри забирают от обогреваемой поверхности немного теплоты, но они интенсивно перемешивают жидкость во всем объеме и главное — в пограничном слое, приводя к резкой интенсификации теплоотдачи к кипящей жидкости по сравнению с обычной естественной конвекцией (рис. 10.5). Число центров парообразования на греющей поверхности увеличивается по мере роста плотности теплового потока р, поскольку при этом увеличивается перегрев жидкости у стенки, соответственно уменьшается критический радиус пузыря и все более мелкие шероховатости могут порож- [c.100]

Из формулы (6.8) следует, что при ->0 перегрев жидкости А пер-> 00. Это означает, что в реальных условиях, т. е. при конечных значениях перегрева, процесс генерации пара может происходить только в том случае, если в жидкости ух е имеются зародыши паровой фазы конечного радиуса кривизны (центры парообразования). Как мы уже знаем, этими центрами являются микровпадины на теплоотдающей поверхности, заполненные газом или паром данной жидкости. Зарождению паровой фазы способствуют также адсорбированные поверхностью газы, а также мелкие, находящиеся на ней твердые частицы. [c.170]

Однако уже первые систематические исследования динамики процесса кипения показали, что в некоторых случаях действительные значения do существенно отличаются от их значений, определяемых по формуле (6.15). Это объясняется тем, что в реальных условиях на паровой пузырь в период его роста и в момент отрыва кроме указанных сил действуют и другие силы. Соотношение между силами на различных стадиях формирования пузыря и в различных условиях роста не остается неизменным. При значительной Т1Л0ТН0СТИ действующих на поверхности центров парообразования наблюдается взаимное влияние пузырей друг на друга. С ростом плотности теплового потока увеличивается не только число активных зародышей паровой фазы, но и перегрев жидкости в пристенной области, что также влияет на внутренние характеристики процесса кипения. Все это существенно осложняет теоретический [c.175]

На рис. 13.12 приведена зависимость температурной депрес-сии А д от массовой концентрации для некоторых растворов электролитов. Из рисунка видно, что для всех представленных здесь растворов крутизна кривой At =f( ) увеличивается с ростом концентрации. Следовательно, при одной и той же разности концентраций у поверхности пузыря и в основном объеме жидкости Ас = са—с превышение температуры насыщения у поверхности пузыря над ее значением в основном объеме Д н=4п—с ростом концентрации становится больше. Для растворов Ata естественно назвать избыточной температурной депрессией, так как она представляет собой разность значений Д д у поверхности пузыря и в основном объеме раствора [183]. Очевидно, что с ростом избыточной температурной депрессии уменьшается истинный перегрев жидкости, а следовательно, и интенсивность теплообмена. Однако избыточная температурная депрессия может увеличиваться только до тех пор, пока раствор у поверхности пузыря не станет насыщенным (сп = снас) [183]. Если этому условию отвечает какое-то значение = i, то для раствора, растворимость которого не зависит от температуры, при изменении исходной концентрации от = i до с = снас вбличина Д н = нп—может только уменьшаться, так как рост ta будет происходить при неизменном значении tim- [c.358]

Прекращение пленочного кипения наступает при уменьшении температуры поверхности ниже определенного значения. В эти моменты- жидкость начинает касаться (смачивать) теплоотдающей поверхности. Опыты показывают, что прекращение пленочного кипения происходит тогда, когда температура поверхности нагрева t оказывается ра вной или обычно несколько более низкой, чем температура предельного перегрева жидкости tn. Последняя определяет тот максимальный перегрев жидкости, выше которого жидкая фаза оказывается термодинамически абсолютно неустойчивой она самопроизвольно распадается и испаряется. В работах [Л.82, 83] подробно исследовались величины температур предельного перегрева жидкостей с применением различных методов эксперимента. На рис. 4-21 показана зависимость ta= —fip) для воды [Л. 83]. На этом рисунке показана также линия насыщения ta=f p) воды. Характерной особенностью зависимости t =f(p) является то, что она близка к прямой линии, которая заканчивается в критической точке состояния вещества. В табл. 4-3 приведены значения tn для ряда жидкостей при атмосф ерном давлении [Л. 82]. [c.126]

Процесс кипения щелочных металлов, как показывают опытные данные, также характеризуется некоторыми особенностями. При низких давлениях насыщенных паров (ниже примерно 0,3 бар) обычно наблюдается неустойчивый режим кипения парообразование происходит нерегулярно, отдельными всплесками, в промежутке между которыми жидкость перегревается. При высоких тепловых потоках перегрев жидкости около поверхности нагрева может быть значительным, достигая десятков, и сотен градусов. При вскипании перегрев быстро снижается это вызывает интенсивные колебания температур во всей системе. Неустойчивое кипение металла часто сопровождается также звуковыми эффектами стуком, щелчками, треском и т. д. В целом интенсивность теплообмена при неустойчи- [c.277]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...