Температура поверхности раздела жидкость пар

Давление в баке непосредственно связано с температурой поверхности раздела, которая определяется процессами конвективного теплообмена в баке,В баке с жидким водородом повышение температуры поверхности раздела жидкость — пар на 1 К сопровождается увеличением давления на 0,4-10 Па. В результате температурного расслоения давление в криогенных баках значительно превышает значение, соответствующее давлению насыщенных паров при среднемассовой температуре жидкости. [c.218]

В условиях воздействия агрессивной среды температурные перепады могут стать причиной даже аварийного коррозионного разрушения. Примером может служить неудачное конструктивное решение вертикальных конденсаторов, в которых верхние концы трубок растрескались под действием коррозии после 6—12 мес эксплуатации [29]. Конденсатор эксплуатируется в следующих условиях максимальная температура — 155°С, температура сконденсированной на дне жидкости 60 С охлаждающая вода, содержащая 100 мг/л хлор-ионов, поступает на дно при температуре 35°С, а в верхней части трубок ее температура достигает 80°С верхняя часть трубок заполняется неравномерно, изменяется объем пара у поверхности раздела жидкость — пар создаются условия для осаждения солей, содержащих хлор-ионы. Для повышения долговечности конденсаторов в конструкцию их внесены [c.49]

Уравнение (15) описывает распространение тепла теплопроводностью как в области, занятой паром, так и в области развитого кипения. Величина qlA)lt представляет собой тепловыделение (PIR), приходящееся на единицу объема материала стенки трубы. При решении этого уравнения считалось, что в нижней области тепло передается к поверхности раздела жидкость — пар, находящейся при температуре Гд, а в верхней области — к пару, находящемуся при температуре Т . В действительности температура пара несколько выше Т - Но вычисления показали, что принятое допущение для области изменения переменных в описываемых опытах приводило к погрешности определения температуры в нижней точке трубы порядка нескольких градусов. [c.293]

Перепад температур на поверхности раздела жидкость — пар. Рассмотрим поверхность жидкости. Пусть на ней существует непрерывный поток молекул, покидающих эту поверхность в результате испарения. Если жидкость находится в равновесии с паром, то к ее поверхности будет возвращаться поток молекул, равный потоку испаряющихся молекул, результирующий поток массы при этом будет равен нулю. Однако если результирующая потеря массы с поверхности жидкой фазы в результате испарения существует, то, естественно, давление, а следовательно, и температура пара над поверхностью раздела должны быть ниже равновесных значений. Аналогично в случае конденсации, когда результирующий поток молекул направлен к поверхности раздела, давление пара и температура должны быть выше равновесных. Значение перепада температур может быть найдено следующим образом. [c.68]

Равновесная температура ( на глубине Н (в мм) от поверхности раздела жидкость —пар может быть вычислена по формуле [c.56]

Своеобразное явление обращения второго звука в первый и обратно имеет место при отражении звука от границы между жидким гелием и его паром. Действительно, распространяющаяся в гелии II волна второго звука, отражаясь от поверхности раздела жидкость — пар, создает на ней колебания температуры, приводящие к периодическому испарению и конденсации газа, в результате в паре вблизи поверхности возникают колебания плотности, распространяющиеся в глубь пара в виде обычных звуковых волн. [c.71]

Выражение для размера критического зародыша, аналогичное приведенному выше для случая кристаллизации, может быть получено и для случая образования жидкой капли из пересыщенного пара с давлением Р (пар характеризуется равновесным давлением Ро при температуре 7 ). Изменение свободной энергии газа, обусловленное его изотермическим сжатием и энергией, затраченной на образование поверхности раздела жидкость-пар, для сферической капли радиусом г выражается формулой [c.175]

Переход на парожидкостный режим при докритических параметрах охладителя сопровождается повышением гидравлического сопротивления пористого материала вследствие увеличения объема паров охладителя. При этом пористая стенка начинает работать на устойчивом режиме парожидкостного охлаждения, но при увеличенном давлении охладителя. Температура же горячей стенки скачкообразно возрастает и в определенном диапазоне расходов охладителя остается постоянной (см. рис. 6.3). Постоянство температуры горячей стенки в некотором интервале расходов охладителя можно объяснить тем, что при истечении из пористой стенки парожидкостной смеси не вся жидкость участвует в ее охлаждении, часть жидкости в виде мельчайших капель по инерции проходит сквозь пограничный слой и уносится потоком горячего газа. По мере уменьшения расхода охладителя количество жидкости в парожидкостной смеси уменьшается, а граница раздела жидкость—пар перемещается внутрь стенки. Температура поверхности, соприкасающейся с горячим газом, остается постоянной, а температура стенки со стороны подачи охладителя возрастает и достигает температуры кипения. Этот момент характеризуется вторичным повышением гидравлического сопротивления пористого материала. Над пористой стенкой со стороны подачи охладителя образуется паровой слой. Система начинает работать на паровой режим охлаждения. При этом температура горячей поверхности стенки резко возрастает, что может привести к ее прогару. По мере повышения в газовом потоке давления область удельных расходов охладителя, где температура горячей стенки постоянна, сокращается и>за уменьшения скрытой теплоты парообразования (см. рис. 6.4). [c.154]

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]

Когда вся масса жидкости нагрета до температуры насыщения, пузыри пара, образовавшиеся на поверхности нагрева, будут всплывать и достигать поверхности раздела жидкости и газа или пара. [c.258]

При критической температуре жидкости, когда поверхность раздела жидкости и пара над ней исчезает, исчезает и поверхностная энергия сг. [c.22]

Детали фитиля допускают широкие изменения. Его не обязательно располагать на внутренней поверхности сосуда, хотя это обычно лучшее место. Так как испарение и конденсация имеют место на границе раздела жидкость—пар, то такое расположение фитиля допускает необходимую радиальную теплопередачу, которая происходит через среду более высокой тепловой проводимости и таким образом позволяет свести к минимуму радиальную разницу температур. [c.392]

Уравнение (3.10), используемое для вычисления максимальной передаваемой мощности тепловой трубой на звуковом пределе, было впервые получено Леви [34] и часто называется в литературе по тепловым трубам уравнением Леви. Уравнение (3.5) вместе с уравнениями (3.10) и (3.11) может быть использовано для нахождения температуры поверхности раздела фаз жидкость — пар в зоне испарения. Следует отметить, что уравнения (3.5) и (3.11) справедливы также для зоны конденсации. Однако в то время как значение М в зоне испарения обязательно меньше единицы, в зоне конденсации в зависимости от условий на границе зоны конденсации тепловой трубы и внешнего стока тепла число Маха может быть и меньше и больше единицы. Следовательно, по уравнениям (3.5) и (3.11) можно вычислить распределение температур на межфазной границе жидкость — пар вдоль всей длины для течения пара с большими числами Маха. Это распределение при [c.84]

Детали фитиля допускают широкие изменения. Его не обязательно располагать на внутренней поверхности сосуда, хотя это обычно лучшее место. Так как испарение и конденсация имеют место на границе раздела жидкость—пар, то такое расположение фитиля допускает необходимую радиальную теплопередачу, которая происходит через среду более высокой тепловой проводимости и таким образом позволяет свести к минимуму радиальную разницу температур. Поэтому гидравлический Рис. 5-51. Цилиндрическая тепловая диаметр парового простран- трубка, [c.461]

Испарение компонентов топлива. Компоненты топлива испаряются с поверхности раздела жидкость — газ в различной степени. Масса испарившихся компонентов зависит от их давления насыщенного пара, температуры вытесняющего газа, его турбулентности, состояния поверхностного слоя жидкости, геометрии бака (включая его внутренние элементы конструкции) и скорости вытеснения компонентов из баков. [c.337]

Термодинамическое равновесие в двухфазном адиабатном потоке внутри пористого каркаса объясняется чрезвычайно высокой интенсивностью передачи теплоты от жидкости к пару. Развитая поверхность раздела фаз жидкость - пар обеспечивает кратчайшее расстояние передачи теплоты из обволакивающей частицы металла жидкостной микропленки к ее поверхности, в результате чего испарение идет без измеряемой ра> ности температур между жидкостью и паром, а двухфазная смесь находится в состоянии термодинамического равновесия. [c.80]

Однако определить скачок температуры горячей поверхности стенки при переходе на паровой режим пористого испарительного охлаждения из этого уравнения мы не можем. Вместе с тем, можно сделать предположение о неустойчивости границы раздела пар-жидкость. Действительно, при достижении критического расхода охладителя Скр определяемого уравнением (6.48), поверхность раздела фаз будет точно находиться на внешней поверхности стенки. Предположим, что под действием малых возмущений граница раздела сместилась внутрь стенки на величину dZ. К поверхности раздела (6 -dZ) подходит охладитель с расходом С р. При данном давлении подачи и>за повьпиения сопротивления то же количество пара не может пройти через поверхность стенки 5, в результате чего в объеме dZ происходит прирост массы во времени. В этом случае граница раздела перемещается на внутреннюю поверхность стенки. Одновременно с перемещением поверхности раздела возрастает давление подачи, в результате чего жидкая пленка вновь появляется на внешней границе раздела. Этим можно объяснить наличие скачка температуры при критическом расходе охладителя. Полагая в уравнении Г6.55) Z = 1 и / =0, получим максимальное значение температуры на [c.158]

Можно задать однотипные начальные и граничные условия начальные условия представляют собою обычное постоянное значение концентрации и температуры граничные условия на непроницаемой поверхности для скоростей - условия прилипания, для температуры и концентрации - стенка изотермическая и непроницаемая для абсорбируемого вещества соответственно граничные условия на границе раздела жидкость - газ (пар) - состояние насыщения для системы абсорбируемого вещества -жидкий раствор. Такое состояние насыщения описывается линейной зависимостью, в случае нелинейной зависимости - разбиение на отрезки с линейной зависимостью, т.е. [c.34]

Дифференциал свободной энергии системы, состоящей из жидкости, пара и поверхности раздела между ними, когда температура и химический потенциал в фазах одинаковы, [c.224]

Степень перегрева жидкости при кипении и переохлаждения пара при конденсации. С помощью уравнения (4.15) можно определить, как будет изменяться при постоянном давлении одной из фаз температура фазового перехода с изменением радиуса кривизны поверхности раздела. [c.228]

Кипением называют процесс фазового перехода жидкость—пар, происходящий под уровнем жидкости. Этим он отличается от испарения со свободной поверхности жидкости. Возникновение парового объема (пузырька) в объеме жидкости сопряжено с образованием новой поверхности раздела фаз и, следовательно, требует преодоления своеобразного энергетического барьера . Практически это означает, что жидкость должна быть перегрета относительно температуры насыщения. [c.340]

Температурой насыщения Т" называется такая температура, при которой жидкость и пар находятся в термодинамическом равновесии при плоской поверхности раздела она (Т") зависит от давления, под которым находится жидкость. [c.252]

В процессе кипения жидкость испаряется в паровые пузыри, т. е. с вогнутой поверхности раздела фаз. При равновесной температуре насыщения давление пара над вогнутой поверхностью раздела фаз меньше, чем над плоской, на величину [c.334]

В процессе кипения жидкость испаряется в паровой пузырек, т. е. с криволинейной поверхности раздела фаз. При одинаковой температуре жидкости числовая плотность молекул, а следовательно, и давление пара над вогнутой поверхностью всегда оказыва- [c.166]

На фиг. 8 показана геометрическая схема идеализированной модели течения. Предполагалось, что жидкость отделена от стенки трубы тонкой пленкой пара и что поверхность раздела жидкость — пар гладкая. Считалось, что образующш1ся при кипении жидкости пар течет в пленке вверх под действием подъемной силы и собирается в верхней части трубы в виде парового слоя, движущегося вниз по потоку. Предполагалось также, что движение пара в пленке ламинарное (вычисление чисел Рейнольдса подтвердило это предположение). При расчетах физические свойства пара относили к средней температуре пленки пара. [c.288]

Если принять, что после перехода к пленочному кипению температура на поверхности раздела жидкость—пар равна температуре насыщения, то, используя уравнение Клапейрона—Клаузиуса и вводя гидростатический напор, АГкр можно записать в виде [c.364]

В обгЬирном и разностороннем исследовании Дуслина и Харрисона [34] значение ра для каждого значения температуры получено как среднее арифметическое ряда измерений давления на цзотерме. Вычислена и учтена весьма малая поправка (30—40 Па), необходимая для приведения результатов к точке у поверхности раздела жидкость — пар. Стабильность давления при изменении количества веш,ества в измерительной ячейке свидетельствовала о точности поршневого манометра и регулятора температуры. [c.21]

Выяснено, что на образовавшийся на поверхности нагрева зародыш пара действуют сила давления окружающей его жидкости и сила поверхностного натя> <еиия пленки меж([)азио11 поверхности, которая подобно упругой оболочке сжимает пар в пузырьке. Поэтому давление пара внутри пузырька оказывается выше давления окружающей его жидкости. Так как давление и температура насыщения пара взаимосвязаны, то равновесная температура насыщения / внутри пузыря выи1е, чем на иоверхности раздела жидкость—пар, на величину перегрева О, зависящую от радиуса кривизны нузырька R. Эта взаимосвязь описывается уравнением [c.102]

Давление насыщенного пара определяется температурой жидкости на границе раздела пар — жидкость. Поэтому в подобных исследованиях очень важно обеспечить хорошее терадостатирование так, чтобы температура в месте ее измерения ие отличалась от температуры поверхности исследуемой жидкости, [c.134]

Если испаряемая жидкость представляет собой сложный раствор, то температура на поверхности раздела фаз пар — жидкость выше температуры насыщения, соответствующей данному давлению из-за температурной депрессии раствора. Опыты К. Чжуня показывают, что при выпаривании соленых вод концентрация солей на поверхности испарения примерно равна средней концен- [c.159]

Перемеплое термическое сопротивление (тепловые трубы с изменяющейся проводимостью). Такой тип тепловой трубы, известный как газорегулируемая тепловая труба, поддерживает температуру теплового источника почти на одном уровне при измененпи подвода теплоты в широких пределах. Этого можно достигнуть, поддерживая постоянным давление в трубе и в то же время изменяя площадь поверхности конденсации п соответствии с изменением подвода теплоты. Удобным способом осуществления такого изменения площади конденсации является газовое регулирование . Тепловая труба присоединяется к резервуару, имеющему объем значительно больший, чем труба. Резервуар заполняется инертным газом под давлением, соответствующим давлению насыщения паров рабочей жидкости в трубе. При нормальной работе пар в тепловой трубе будет оттеснять инертный газ обратно в резервуар, и поверхность раздела между паром и газом будет находиться в некоторой границе участка конденсации. Газовое регулирование осуществляется следующим образом. [c.13]

Различные виды кипения соогветствуют различны м областям на графике, изображающем зависимость теплового потока от разности температур между нагретой поверхностью и насыщенной жидкостью (т. е. А7 нас = 7 и —7 нас). Рассмотрим, например, рис. 4.4, на котором приведена типичная зависимость теплового потока от ДГнас для кипения в большом объеме азота. Крайний левый участок кривой описывает режим конвективной теплоотдачи вследствие циркуляции перегретой жидкости, поднимающейся к поверхности раздела, на которой происходит испарение. Теплоотдача в этом режиме рассчитывается с помощью методов, описанных в гл. 3. Увеличение температуры стенки приводит к образованию пузырьков пара в небольшом числе отдельных центров парообразования на поверхности. Эти пузырьки исчезают из-за конденсации пара, не достигнув поверхности жидкости, что соответствует режиму кипения с недогревом. Одновременно с первым появлением пузырьков зависимость теплового потока начинает отклоняться вверх от слабо возрастающей зависимости, характерной для режима естественной конвекции, что указывает на начало кипения. Дальнейшее увеличение температуры стенки приводит к интенсивному образованию пузырьков пара, которые поднимаются к поверхности раздела, и пар выходит из жидкости в окружающую среду. Таким образом, быстро достигается со1стояние полностью развитого кипения насыщенной жидкости при этом наблюдается быстрое возрастание теплового потока при сравнительно небольшом увеличении температуры стенки. Такое быстрое увеличение теплового потока связано с ростом пузырьков и перемешиванием жидкости. Этот режим теплоотдачи будет обсуждаться в гл. 5. [c.105]

Давление насьнценного пара над искривленной поверхностью. Для плоской поверхности раздела фаз (пар — жидкость) давление насыщенного пара — функция температуры. Влияние капиллярных сил приводит также к изменению условия равновесия между жидкостью и насыщенным паром, находящимся над искривленной поверхностью, и к дополнительной -зависимости давления насыщенного пара от формы и размера кривизны поверхности. Характер и значение этой зависимости [c.32]

В работах [20—24] сделана попытка представить модель вскипания и, исходя из этой модели, аналитически получигь зависимости для оценки перегревов и затем проверить экспериментально основные выводы. Модель заключается в следующем. Имеется эквивалентная впадина на поверхности смачиваемого материала, покрытого несмачиваемой окисной пленкой. Жидкий металл сравнительно быстро растворяет окисную пленку со всей поверхности и начинает со временем проникать во впадину. Скорость и степень проникновения зависят от температуры и давления, от количества газа в полости. При подводе тепла и увеличении давления пара и газа в полости вследствие роста температуры поверхность раздела пар — жидкость начинает отступать к выходу из полости. В какой-то момент изменяется [c.131]

Рост и охлопывание паровых пузырьков — два разных процесса, которые управ.ляются соответственно испарением и конденсацией. Первый может происходить таким образом, что пар образуется на поверхности раздела между паровой и жидкой фазами. Это возможно в том случае, когда теплота парообразования передается жидкости непосредственно на ее поверхности и в результате пар образуется в виде пузырьков, которые вырастают и всплывают в жидкости. Такой вид испарения называется кипением. Конденсация — процесс, обратный кипению. Она происходит, когда температура жидкости ниже температуры насыщения и поэтому пузырьки начинают охлопываться. Эти два процесса и сопутствующие им явления теп.лообмена будут рассмотрены более подробно в следующих разделах. [c.130]

Иначе протекает парообразование в закрытом сосуде. Молекулы, вылетающие из жидкости, заполняют все пространство над поверхностью раздела фаз и не имеют возможности выйти из сосуда. Так же как и в разобранном выЕ1е случае, наступит состояние динамического равновесия (между паром и жидкостью), при котором концентрация молекул над поверхностью жидкости, а следовательно, и давление пара достигнут вполне определенного максимального значения и дальнейшее парообрагование прекратится. При этом пар находится в термодинамическом равковесии с жидкостью (давление и температура жидкости и пара имеют одинаковые значения). Пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкое пню, называют насыщенным паром. [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...