Кипение пленочное состояния поверхности

Вместе с тем в условиях эксплуатации в отдельных локальных зонах экранной системы возможно неустойчивое (переходное) состояние кипения. Количество таких локальных зон и границы их распространения зависят от условий работы поверхности нагрева и ее состояния, скорости движения жидкости, давления, тепловой нагрузки и т. д. Кипение в области неустойчивого состояния характеризуется частой сменой пузырькового кипения пленочным [c.11]

Подогрев щелочных растворов приводит к замедлению охлаждения. Поскольку подогрев соляных и щелочных растворов сильно повышает скорости охлаждения при низких температурах, рекомендуется это использовать при закалке изделий, форма и состояние поверхности которых способствуют местным перегревам закалочной жидкости. Однако благодаря отсутствию стадии пленочного кипения и более равномерному охлаждению эти растворы следует применять при прерывистой закалке изделий. [c.778]

Новое стационарное состояние (точка D на рис. 8.3) устанавливается в режиме пленочного кипения, а сам процесс перехода от пузырькового кипения к пленочному называют кризисом кипения. В пленочном режиме температура стенки превышает температуру спинодали, что исключает возможность прямого контакта его с жидкостью тепло передается к межфазной поверхности через паровую пленку путем теплопроводности и однофазной конвекции в паре, а также излучением. Паровая пленка гидродинамически неустойчива (по Тейлору), на ее поверхности периодически формируются и затем всплывают к свободному уровню жидкости паровые пузырьки (рис. 8.3, д). Коэффициенты теплоотдачи при пленочном [c.345]

При непрерывном течении сравнительно толстой пленки с увеличением подводимой к ней теплоты число центров парообразования на поверхности растет и наступает момент, когда пузыри смыкаются, образуя сплошную паровую пелену, резко снижающую теплоотдачу,— наступает кризис 1-го рода. В условиях этого кризиса происходит пленочное кипение, теплоотдача падает в десятки раз, а температура стенки соответственно возрастает. Переход к докризисному состоянию возможен лишь при большом снижении интенсивности теплового потока. Переходы в области кризисных явлений совершаются скачкообразно. При малой степени влажности кризис теплоотдачи (второго рода) возникает уже при низких тепловых нагрузках. Сплошная пленка при этом разрывается. При разрывах пленки испарительное влагоудаление мало эффективно. [c.240]

Температуру кризиса кипения f = определяли из наблюдений за испарением капель на горизонтальной стальной плите, подогреваемой снизу. В зависимости от температуры t , поверхности плиты измеряли время т полного испарения капель постоянной величины (0,013— 0,037 см ). Эти опыты для н-гексана, н-гептана, н-пентана, этилового эфира, бензола и воды проведены в нашей лаборатории Э. Н. Горбуновой и В. И. Кукушкиным. Как и другими авторами [3, 4], ими было замечено влияние материала и обработки поверхности горячей стены на положение экстремумов величины т. На рис. 1 приведена кривая для н-гептана. Началу нарушения пузырькового кипения соответствует температура минимума времени испарения капли, а за точкой максимума кривой > t ) устанавливается чисто пленочный режим кипения при сфероидальном состоянии жидкой массы. Средний коэффициент теплообмена в опытах с каплями пропорционален величине 1/тА , где — температурный напор. [c.62]

По причине низких значений а при пленочном кипении использование жидкометаллических теплоносителей в кипящем состоянии неэкономично, если не обеспечена надежность смачивания ими поверхности теплообмена. [c.251]

Характерно, что при установившихся режимах температура по всей длине верхней и боковой образующих корпуса ОП практически была одинаковой и равнялась температуре насыщения, соответствующей давлению в ОП (около 1,2 МПа), или была даже несколько ниже температуры насыщения. Это указывает на то, что внутренняя поверхность корпуса ОП постоянно покрыта кипящей или близкой к состоянию кипения пленкой воды. Такое положение неблагоприятно в следующих отношениях. Во-первых, и это в данном случае главное, попадание воды на стенку вызывает ее эрозионный износ, что и было обнаружено при исследовании. Во-вторых, при пленочном режиме течения воды вдоль стенки значительно ухудшается процесс теплообмена между водой и паром по сравнению [c.149]

Прекращение пленочного кипения наступает при уменьшении перегрева поверхности ниже определенного значения, называемого предельным перегревом п. Зависимость tn=f p) приведена на рис. 1.5 [1.1]. На этом же графике приведена линия насыщения воды is=f(p) Зависимость (п=1(р) близка к прямой линии, которая заканчивается в критической точке состояния вещества. [c.11]

При А == 25° С скорость генерации пара на поверхности нагрева несколько превышает максимально возможную скорость отвода этого пара при пузырьковом кипении, которая обусловлена гидродинамическим состоянием потока жидкости. Поэтому возникает пленочный режим поверхностного кипения поверхность нагрева отделяется от жидкости пленкой пара. [c.309]

Следует заметить, что величина контактного угла, влияние которого на характер кипения рассматривалось выше, очень чувствительна X состоянию поверхности. Поверхности, адсорбировавшие воздух, т. е. асыщен ные им, отличаются по своим свойствам от поверхностей, подвергавшихся некоторое время вакуумной обработке (дегазации). На поверхностях, насыщенных воздухом, некоторое время имеет место пузырьковое кипение, однако только до тех пор, пока из них не будет удален адсорбированный воздух, после чего при определенных значениях Д/ и д неизбежно наступает пленочное кипение. [c.14]

В реакторах прямоточного типа охлаждающая вода поступает в недогретом состоянии, а выходит в виде перегретого пара. В таком реакторе по мере течения пароводяной смеси коэффициент теплоотдачи изменяется по законам конвекции однофазного потока на входном и выходном участках, а на промежуточном участке — по законам кипения в условиях пузырькового и пленочного режимов. При пленочном кипении теплоотдача значительно меньше, чем при пузырьковом. Однако благодаря большому расходу пара температура поверхности остается ниже температуры плавления материала и прогара поверхности не происходит. Таким образом, состояние поверхности нагрева и в этом случае оказывается управляемым. Поэтому пленочный режим кипения имеет большое практическое значение. [c.309]

При независимой от процесса величине плотности теплового потока ( с = onst) имеет место скачкообразный переход пузырькового режима кипения в пленочный и обратно (рис. 13-5,6). Условие постоянства на поверхности характерно для электрического обогрева. Если подводимую мощность не уменьшить, то система перейдет в состояние, для которого характерно значительное повышение температуры стенки. Экспериментально момент перехода определяется по резкому повышению [c.302]

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]

Температуру поверхности t , при которой прекращается пленочное кипение, иногда в литературе называют температурой сфероидального состояния или точкой Лейденфроста. [c.126]

При пленочном кипении тепловой поток проходит от стенки через пелену перегретого пара прежде чем проникает в жидкость. Тепловое сопротивление парового слоя неизмеримо больше переходного сопротивления от стенки к соприкасающейся с ней жидкости при пузьфьковом кипении. Поэтому соответствующий коэффициент теплоотдачи оказывается гораздо меньшим. Наглядной и простой демонстрацией различия сопоставляемых процессов служит опыт с каплей воды, брошенной на горизонтальную раскаленную поверхность. Такая капля находится в сфероидальном состоянии, и будучи отделена от плиты паровой прослойкой, долго подскакивает, пока не превратится полностью в пар. Та же капля, помещенная на умеренно нагретую плиту и, следовательно, контактирующаяся с последней, испаряется почти мгновенно. Умеренная интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении служит положительным фактором при подводной сварке. [c.167]

Осуществление перегретого состояния жидкости в большом объеме затруднительно и требует специальных мер предосторожности. Нужно избавиться от посторонних (искусственных) центров парообразования. Но местный перегрев жидкости при стационарном тепловом режиме часто встречается в технике. Примером служит кипение жидкости у горячей стенки. Прилегающий непосредственно к ней тонкий слой жидкости принимает температуру стенки и находится в перегретом состоянии, несмотря на постоянное обновление пограничного слоя . Величина перегрева гSрастет с увеличением удельного теплового потока q. При достаточно высоком значении q = наступает кризис кипения, и го пузырьковый режим сменяется пленочным. В этом случае жидкость отделена от греющей поверхности слоем пара. [c.61]

В случае, когда к поверхности нагрева подводится фиксированный тепловой поток q (электрический обогрев, обогрев за счет теплоты, выделяющейся в результате ядерных превращений), характер зависимостей АТ(д) и а( ) изменяется (рис. 3.18, б). Если постепенно увеличивать q от ну.тевого значения, то вначале процесс развивается точно так же, как и при задании температуры стенки — при q свободной конвекции, на смену которому при Я > йа.к (АТ > А приходит пузырьковый режим кипения. Однако как только значение q хотя бы немного превысит значение q , пузырьковый режим кипения сразу же сменяется пленочным. Этот переход, условно изображенный на рис. 3.18,6 штриховой линией, носит кризисный характер — из-за резкого ухудшения теплоотдачи и большого значения q температура стенки очень быстро повышается, что в реальных теплообменных устройствах может вызвать разрушение поверхности нагрева. Если после установления стационарного состояния при q = снижать тепловой поток, то пленочный режим сохраняется до значения кр2, а затем происходит обратный переход к пузырьковому режиму, тоже носящий кризисный характер (см. рис. 3.18,6). Таким образом, при задании q полностью исключается переходный режим кипения. [c.233]

Вторая группа характеризуется изменением агрегатного состояния среды в связи с кипением. Образование паровой пленки в момент гогружения горячего тела в охлаждающую среду вызывает замедленное охлажде ие вследствие малой скорости теплоотвода (стадия пленочного кипения). Разрунение паровой пленки приводит к контакту отдельных объемов охлаждающей жидкости с нагретым телом при этом жидкость испаряется. Испарение непрерывно подающихся к охлаждаемой поверхности объемов жидкости (пузырьков) связано с поглощением скрытой теплоты испарения и приводит к интенсивному охлаждению (стадия пузырьчатого кипения). При понижении температуры охлаждаемого тела начинается третья стадия — конвективного теплообмена, которая также характеризуется замедленным охлаждением. Подобный характер охлаждения наблюдается при использовании сред, температура кипения которых ниже температуры охлаждаемого тела (вода, водные растворы солей и щелочей и т. п.). [c.169]

Прежде чем начать обсуждение результатов экопериме.нтов по пленочному кипению криогенных жидкостей, целесообразно сделать несколько общих замечаний относительно факторов, влияющих на процесс пленочного кипения. Эти замечания будут касаться влияния отдельных факторов на коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении для данной разности тем1ператур АГ. Так, например, существует обратная зависимость между характерным размером нагревателя и коэффициентом теплоотдачи, т. увеличение характерного размера нагревателя приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи. Для горизонтально расположенного нагревателя цилиндрической формы характерным размером является диаметр, для ленточного нагревателя — ширина, а для вертикального трубчатого нагревателя — его длина. Увеличение давления в системе или ускорения силы тяжести приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи при пленочном кипении. Различными авторами изучалось также влияние на коэффициент теплоотдачи ориентации нагревателя, состояния и материала поверхности нагрева, вида жидкости и внешних электрических полей. [c.197]

Теплоотдача с изменением агрегатного состояния происходит и при кипении жидкости. Если кипение просходит в большом свободном объеме, тепло от стенки передается тонкому слою прилежащей к стенке жидкости и дальше— к пузырькам пара, образующимся в отдельных точках поверхности. Это так называемое пузырчатое кипение. Интенсивность теплоотдачи растет с увеличением числа пузырьков. Так, однако, происходит до некоторого предела, когда пузырьки образуют оплошную пленку, мешающую подходу к стенке новых струй кипящей жидкости. Наступает пленочное кипение, характеризующееся уменьшением коэффициента теплоотдачи. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...