Переход от пузырькового кипения

Переход от пузырькового кипения к пленочному сопровождается резким увеличением температуры поверхности нагрева и уменьшением теплового потока и может привести к аварии. Поэтому для получения высокой интенсивности теплообмена в эксплуатации желательно реализовать температурные напоры несколько меньше критических, но близкие к ним. [c.408]

Следует заметить, что величины критической тепловой нагрузки, при переходе от пузырькового кипения к пленочному <7 р, и при обратном переходе <7кр, получаются различными. Величина значительно больше, чем <7кр,- В дальнейшем рассматривается только критическая тепловая нагрузка, соответствующая переходу от пузырькового кипения к пленочному. [c.408]

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]

В дисперсно-кольцевом режиме течения двухфазной смеси жидкая пленка на стенке может стать столь тонкой, что в ней невозможно достичь перегрева жидкости на стенке, необходимого для образования паровых пузырьков. В этом случае кипение сменяется режимом испарения с поверхности пленки. К сожалению, непреодоленные сложности моделирования дисперсно-кольцевых течений при наличии уноса и осаждения жидких капель не позволяют сегодня с достаточной уверенностью предсказать границу перехода от пузырькового кипения к режиму испарения пленки. В качестве приближенной оценки этой границы и, следовательно, применимости формул (8.18) и (8.19) можно принять условие ф < 0,75. При этом истинное объемное паросодержание ф рассчитывается по рекомендациям гл. 7 для адиабатных двухфазных потоков. [c.359]

В начале перехода от пузырькового кипения к пленочному происходит изменение механизма теплоотдачи — это явление называют кризисом теплоотдачи при кипении. [c.270]

Рассмотрим далее способы определения величины при кипении в большом объеме, т. е. в условиях свободной конвекции л<идкости и при кипении в условиях вынужденной. Схему перехода от пузырькового кипения к пленочному можно представить следующим образом. По мере увеличения перегрева = —7" увеличивается число центров парообразования. При некотором АТ паровые пузыри покроют всю поверхность нагрева примерно так же, как твердые шарики одного размера, прилегающие друг к другу и лежащие на ней в один ряд. По-видимому, в условиях, близких к этим, следует ожидать реализации критической плотности теплового потока, так как турбулизация жидкости всплывающими пузырями будет максимальной. [c.271]

Изменение механизма теплоотдачи при переходе от пузырькового кипения к пленочному или от пленочного к пузырьковому называют кризисами кипения, а параметры, им соответствующие, — критическими. Максимальная плотность теплового потока в точке А называется первой критической плотностью теплового потока q pi, а минимальная плотность теплового потока при пленочном режиме кипения, соответствую- [c.147]

С увеличением q (или М ) число действующих центров парообразования непрерывно увеличивается и, наконец, их становится так много, что образующиеся пузырьки пара сливаются в один сплошной паровой слой — пленку. Эта пленка ввиду относительно малой теплопровод[юсти пара изолирует поверхность нагрева от жидкости, и в связи с этим коэффициент теплоотдачи резко (в 20...30 раз) уменьшается, а температура Д ст значительно возрастает. Такой режим кипения жидкости называется пленочным. Переходу от пузырькового кипения жидкости к пленочному соответствует. так называемая критическая поверхностная плотность теплового потока <7 . [c.360]

При независимом задании температуры поверхности (например, обогрев конденсирующимся паром) переход от пузырькового кипения к пленочному протекает несколько иначе. По достижении максимума теплоотдачи (точка А на рис. 7-6 и рис. 7-И, где те же данные перестроены в виде зависимости а от ДГ) дальнейшее увеличение температурного напора приводит к постепенному снижению коэффициента теплоотдачи (и соответственно плотности теплового потока). Установлению пленочного кипения соответствует точка Г. При дальнейшем увеличении температуры стенки интенсивность теплоотдачи начинает возрастать. [c.197]

Существуют две точки зрения на механизм процесса перехода от пузырькового кипения к пленочному. Некоторые авторы, напри- [c.269]

В круглых трубах или в каналах произвольной формы ухудшение теплоотдачи может возникать либо вследствие перехода от пузырькового кипения к пленочному, либо вследствие упаривания (высыхания) жидкой пленки в условиях дисперсно-кольцевой структуры течения парожидкостной смеси. Чтобы подчеркнуть различную физическую природу кризисов теплообмена при кипении в каналах, В. Е. Дорощук предложил их называть соответственно кризисами первого и второго рода [45]. [c.283]

Влияние скорости циркуляции на процесс перехода от пузырькового кипения к пленочному проявляется не только в связи с вызываемым ею изменением турбулентности среды, но и вследствие воздействия скорости непосредственно на процесс парообразования. [c.290]

Рис. 2. Условия перехода от пузырькового кипения на пленочное для воды при атмосферном давлении.

Переход от пузырькового кипения к пленочному определяется, как было сказано, критической тепловой нагрузкой q p. С рос- [c.173]

Переход от пузырькового кипения к пленочному происходит при определенном тепловом потоке, называемом первой критической нагрузкой. Тепловой поток, при котором пленочное кипение переходит в пузырьковое, называется второй критической нагрузкой. [c.196]

Критическая тепловая нагрузка, соответствующая переходу от пузырькового кипения к пленочному, вызывает ухудшение теплообмена в вертикальных и горизонтальных трубах с повышением температуры стенки до 300—400° С по всему периметру трубы. Эта нагрузка определяется по формуле [c.106]

Переход от пузырькового кипения к пленочному в большом объеме жидкости [c.181]

Переход от пузырькового кипения к пленочному в трубе 183 [c.183]

Переход от пузырькового кипения к пленочному при течении жидкости в трубе [c.183]

При кипении в трубах перегрев стенок при роста тепловой нагрузки может происходить как вследствие обычного перехода от пузырькового кипения к пленочному, так и вследствие высыхания [c.183]

Таким образом, при свободном растекании жидкости по поверхности нагрева в процессе испарения существуют две критические температуры первая, при которой совершается переход от пузырькового кипения [c.103]

Оценивая средний коэффициент теплоотдачи, необходимо учитывать сложные процессы тепло- и массообмена от пара к воде и обратно. Ограничивая рассмотрение лишь капельно-взвешенным режимом течения смешанного пароводяного потока, можно представить примерно следующую картину. Перегретый пар из окружающего каплю объема конденсируется на ее относительно холодной поверхности. Теплота конденсации передается наружным слоям капли, которые перегреваются и испаряются. Затем на поверхности капли уменьшенного объема снова происходит конденсация пара и так далее, пока вся капля полностью не испарится. С течением времени окружающий каплю объем пара охлаждается за счет испарения воды, оставаясь перегретым и температурный напор между каплей воды и паром уменьшается, а вместе с тем изменяется коэффициент теплоотдачи. Так как капли неодинаковы по размеру, неравномерно распределены в объеме пара, то и коэффициент теплоотдачи по отношению к различным каплям неодинаков. Поэтому можно говорить только о средней величине коэффициента теплоотдачи. Из теории теплоотдачи известно, что на границе перехода от пузырькового кипения воды к пленочному при температурном перепаде около 30 °С и атмосферном давлении коэффициент теплоотдачи равен примерно 1,5-10 ккал/(м -ч-°С) 16,27-10 кДж/(м -ч-°С)]. Условия кипения капель воды в ОП РОУ, конечно, не идентичны тем, при которых получен указанный а, но, вероятно, приближаются к ним. Поэтому в уравнении [c.182]

Переход от пузырьковего кипения к пленочному (и наоборот) имеет большое практическое значение при выборе оптимальных температурных режимов работы теплообменных аппаратов. Значения температурного напора, удельной тепловой нагрузки, коэффициента теплоотдачи, соответствующие моменту перехода пузырькового режима кипения в пленочный и обратно, называют критическими. [c.172]

Изменение механизма (закономерностей) теплоотдачи в начале перехода от пузырькового кипения к пленочному или от пленочного к пузырьковому называется кризисом теплоотдачи при кипении. Максимально возможная плотность теплового потока при пузырьковом кипении называется первой критической плотностью теплового потока <7kpi (рис. 10.20). Если тепловой поток имеет плотность, превышающую значение первой критической, то чистая форма пузырькового кипения невозможна. Минимально возможная (при данных условиях) плотность теплового потока при пленочном кипении называется второй критической плотностью теплового потока Когда плотность теплового потока меньше второй критической, чистая форма пленочного кипения невозможна. [c.172]

Таким образом, переход от пузырькового кипения к пленочному обладает, аналогично многим гидродина- [c.196]

В предыдущих главах второй части книги были подробно рассмотрены особенности механизма переноса при пузырьковом и пленочном режимах жипения. В первом случае наблюдается очень высокая интенсивность теплообмена и чем больше плотность теплового потока, тем выше коэффициент теплоотдачи. Однако при достижении некоторого предельного в данных условиях значения q пузырьковый режим кипения переходит в пленочный. При этом жидкость оттесняется от теплоотдающей поверхности пленкой пара, поэтому переход от пузырькового кипения к пленочному сопровождается резким снижением интенсивности теплообмена и соответственно скачкообразным повышением температуры греющей стенки. [c.269]

По существу, оба рассмотренных подхода к объяснению механизма перехода от пузырькового кипения к пленочному не противоречат друг другу в обоих случаях кризис теплообмена наступает вследствие прекращения доступа жидкости из основного объема к теплоотдающей поверхности. С.тедует, однако, отметить, что пока только гидродинамическая теория кризиса теплообмена при кипении дала возможность получить- теоретическим путем выражение для расчета плотности критического теплового потока <7крь [c.270]

При высоких давлениях во всем диапазоне изменения относительной энтальпии наблюдается положительное влияние массовой скорости на <7крь Следовательно, в данных условиях доминирующее влияние на процесс перехода от пузырькового кипения к пленочному оказывает механизм турбулентного обмена, хотя его воздействие с ростом паросодержания ослабляется радиальным потоком пара, затрудняющим подпитку жидкостью двухфазного пристенного слоя. [c.290]

Значения кр1, полученные по номограмме Хьюитта и Кирсп, в определенных условиях могут относиться к режимам ухудшенного теплообмена (номограмма охватывает не только условия перехода от пузырькового кипения к пленочному, но и режимы, при которых разогрев поверхности теплообмена происходит из-за разрушения и высыхания жидкой пленки). [c.304]

Важным этапом в деле изучения теплоотдачи при кипении является разработка полуэмпирической теории определения критической тепловой нагрузки, фиксирующей переход от пузырькового кипения к пленочному. Эта теория, получившая название гидродинамической теории кризиса кипения, была предложена С. С. Ку-тателадзе [22, 24] и развивалась в дальнейшем рядом исследователей. Теория основывается на представлении, что перерождение режима вызывается гидродинамической перестройкой первоначального двухфазного граничного слоя вследствие нарушения его устойчивости, которое наступает при достижении скоростью парообразования определенного критического значения. Для кипения в большом объеме полностью догретой жидкости было получено, что некоторый безразмерный комплекс К должен в кризисном состоянии получать постоянное значение. Это значение было затем найдено путем обработки экспериментальных данных. [c.178]

Пленочное кипение в горизонтальных трубах представляет интерес для целого ряда областей техники. Возможность осуществления перехода от пузырькового кипения к пленочному следует учитывать при проектировании оборудования в тех случаях, когда в распоряженип имеются высокотемпературные источники, например, для атомных электростанций. [c.280]

Колебания расхода могут сопровождаться колебаниями температуры стенки в экойомайзерном участке, в зоне парообразования при расслоении пароводяной смеси или на участке перехода от пузырькового кипения к пленочному. Даже при незначительной [c.258]

Большую роль в формировании явлений, происходящ,их при кипении жидкости возле горячей стенки, играют гидродинамические факторы. Но гидродинамическая обстановка сама зависит от особенностей преобразования у стенки, от ее температуры, условий смачивания и др. Например, в области смешанного режима кипения с ростом температуры стенки удельный тепловой поток, а с ним и мош,ность парообразования уменьшается, тогда как черты гидродинамического кризиса (переход от пузырькового кипения к пленочному) усиливаются. [c.64]

Колебания давления и связанного с ним объемного паросодер-жания в каналах кипящего реактора оказывают существенное влияние на его мощность и могут привести к нежелательным изменениям параметров. В ходе эксплуатации вероятность таких колебаний давления очевидна. Они могут возникать при резких изменениях расходов пара или теплоносителя, при механических воздействиях на реактор в транспортных ус.повиях и т. д. Сложность вопроса усугубляется высокой динамичностью процессов, затрудняющей использование защитных средств. Кроме того, колебания давления и вызываемые ими кратковременные изменения условий теплообмена могут привести к длительному ухудшению теплопередачи (при гистерезисных явлениях перехода от пузырькового кипения к пленочному), что может привести к перегреву тепловыделяющих элементов. Проведенные исследования и оценочные расчеты показали, что колебания паросодержания с периодом 100 мс (инерционность возникновения парового эффекта реактивности) могут достигать 7—20%. Это может приводить к недо-нустиАшм увеличениям мощности. [c.176]

Таким образом, имеет место определенный гистерезис в тепловых и гидродинамических явлениях, связанных с переходом от одного режима кипения к другому. Приходится говорить о двух критических плотностях теплового потока первой qfRp,. при которой происходит переход от пузырькового кипения к пленочному, и второй 7кр2, при которой происходит разрушение сплошного парового слоя и восстановление пузырькового режима кипения. В области значений плотности теплового потока, лежапщх между величинами кр. и <7кр, (т. е. между точками А и Б, фиг. 17—1), возможно устойчивое существование обоих режимов кипения или даже их длительное совместное сосуществование на разных частях одной и той же поверхности нагрева. [c.389]

Босвирт [186] рассмотрел переход от пузырькового кипения к пленочному как проявление тепловой неустойчивости. Принята следующая модель. В случайные моменты времени отдельные небольшие участки греющей поверхности могут оказаться отделенными от жидкости прослойкой пара. Температура стенки в этом месте начинает расти из-за ухудшения теплоотдачи. Затем жидкость (имеющая температуру опять приходит в соприкосновение со стенкой. Дальнейшее зависит от того, насколько успела вырасти температура открытого участка. Если этот рост оказался небольшим, то локальный дополнительный перегрев стенки быстро исчезнет. Но при достаточно высокой температуре жидкость немедленно испарится и вновь отойдет от стенки. Температура в этом месте повысится [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...