Пленочный режим кипения

Определить также температуры поверхности нагрева, ири которых для указанных давлений наступает пленочный режим кипения. [c.179]

При больших плотностях теплового потока, а также при увеличении температурного напора At = t, - t. число центров парообразования увеличивается, количество образующихся пузырьков и скорость их образования возрастают настолько, что они не успевают отрываться и, сливаясь, образуют на поверхности сплошную паровую пленку, оттесняющую жидкость от нагретой поверхности. Наступает пленочный режим кипения. Паровая пленка может образоваться при меньших тепловых нагрузках вследствие плохой смачиваемости поверхности нагрева. [c.196]

Пленочный режим кипения характеризуется меньшей интенсивностью теплоотдачи, чем пузырьковый. Кипение возможно при условии некоторого перегрева жидкости относительно температуры насыщения, при наличии центров парообразования. [c.122]

Пленочная конденсация 124 Пленочный режим кипения 122 Плотность потока излучения 126 Политропный процесс 24 Полный КПД реактивного двигателя 279 [c.423]

Образованию паровой пленки на поверхности нагрева также способствует плохая смачиваемость поверхности нагрева. На рис. 13-13 показаны три формы паровых пузырей на хорошо, слабо и плохо смачиваемой поверхности. При плохо смачиваемой поверхности, достаточно небольшого увеличения тепловой нагрузки, чтобы вызвать пленочное кипение. Однако поверхности нагрева практических аппаратов обычно хорошо смачиваются, и поэтому пленочный режим кипения может быть только при больших тепловых нагрузках. [c.175]

Наконец, при некотором температурном напоре вся поверхность нагрева обволакивается сплошной пленкой пара, оттесняющей жидкость от поверхности Так наступает третий, пленочный режим кипения (рис. 4-2,в). Перенос тепла в режиме пленочного кипения от поверхности нагрева к жидкости осуществляется путем конвективного теплообмена и излучения через паровую пленку. По мере, увеличения температурного напора все большая часть тепла передается за счет излучения. Интенсивность теплообмена в режиме пленочного кипения достаточно низкая. Паровая пленка испытывает пульсации пар, периодически накапливающийся в ней, отрывается в виде больших пузырей. В момент наступления пле- ночного кипения тепловой поток, отводимый от поверхности, и соответственно количество образующегося пара имеют минимальные значения. Минимальное значение теплового потока называется вторым критическим — кра- При атмосферном давлении для воды, кипящей на технических металлических поверхностях, момент начала пленочного кипения характеризуется температурным напором 150 С, т.е. температура поверхности t составляет примерно 250° С. [c.105]

Вторая особенность состоит в том, что если произошел кризис и установился пленочный режим кипения (поверхность не разрушилась), то при снижении тепловой нагрузки пленочное кипение будет сохраняться, т. е. обратный процесс теперь будет происходить по линии пленочного кипения (рис. 4-3). Лишь при достижении жидкость начинает вновь в отдельных точках периодически достигать (смачивать) поверхность нагрева. Отвод теплоты растет и превышает подвод теплоты, вследствие чего возникает быстрое охлаждение поверхности, которое также носит кризисный характер. Происходит быстрая смена режимов, и устанавливается стационарное пузырьковое кипение. Этот обратный переход (второй кризис) на рис. 4-3 также условно показан стрелкой как перескок с кривой пленочного кипения на линию пузырькового кипения при [c.115]

Изучение большого количества случаев пароводяной коррозии металла барабанных котлов показывает, что при высоких местных тепловых нагрузках поверхностей нагрева, составляющих 1680—2100 МДж/(м2-ч) [400— 500 тыс, ккал/(м2 ч)], экранные трубы могут работать при нестабильном режиме кипения, т. е. с кратковременным переходом на пленочный режим кипения. На поверхности экранной трубы при этом появляется паровая прослойка (пленка пара), которая сравнительно быстро может быть смыта потоком воды. При наличии паровой прослойки металл трубы имеет температуру, превышающую температуру насыщения среды на 100—200°С при смыве паровой прослойки стенка трубы охлаждается пароводяной смесью. Таким образом, металл трубы работает в условиях резких колебаний температуры. Температурная неравномерность на поверхности металла вызывает разрушение магнетитовой защитной пленки и создает благоприятные условия для протекания процессов коррозии под действием чистой воды. [c.264]

Описанный режим кипения называется пузырьковым и имеет наибольшее распространение в практических случаях. Однако он не является единственно возможным — при определенных условиях пузырьковый режим переходит в пленочный режим кипения. Как будет видно из дальнейшего, такое перерождение режима является крайне нежелательным в практическом отношении. [c.165]

Кроме того, наличие обогрева также будет влиять на структуру потока пароводяной смеси. С увеличением теплового потока может появиться пленочный режим кипения. Этот кризис парообразования вызовет кризис сопротивления. Все сказанное будет влиять на сопротивление при протекании пароводяной смеси. [c.60]

Область пленочного режима кипения. Пленочный режим кипения возникает при наличии большого количества центров парообразования, когда паровые пузырьки сливаются друг с другом, образуя у поверхности теплообмена сплошной слой пара. В случае пленочного кипения масса жидкости отделена от поверхности нагрева сплошным паровым слоем. Тепловой поток к этой поверхности проходит через малотеплопроводный слой паровой пленки. Поэтому теплоотдача значительно меньше, чем при пузырьковом кипении. [c.243]

С ростом паросодержания потока большое влияние на смену режимов кипения оказывают пленка жидкости на поверхности канала и процессы обмена жидкостью между ядром потока и пленкой. При некоторых условиях происходит высыхание пристенной пленки и переход на пленочный режим кипения. Этот вид кризиса не связан с гидродинамической устойчивостью двухфазного граничного слоя, и его называют термокинетическим кризисом, или кризисом второго рода. [c.119]

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]

Особо следует остановиться на критической тепловой нагрузке при кипении двухкомпонентных смесей. Известно, что пленочный режим кипения возникает в результате слияния пузырьков пара на поверхности нагрева в одну паровую пленку. По-видимому, чем больше действующих, центров парообразования имеет та или иная жидкость, тем меньшее значение будет иметь критическая тепловая нагрузка. Действительно, если сравнить процесс парообразования таких жидкостей, как вода и этиловый спирт, то при одном и том же значении q число центров парообразования у воды намного меньшее, чем у этилового спирта. В связи с этим вода имеет намного выше, чем q этилового спирта. [c.124]

При электрическом обогреве регулируемой величиной является плотность теплового потока q,.. При прямом обогреве поверхностью теплообмена служат пластинки, трубки, проволочки, по которым пропускается электрический ток. При косвенном обогреве часто используется торец стержня, на другом конце которого размещается изолированный от него электрический нагреватель. Критическая плотность теплового потока определяется как значение q ., при котором скачком возрастает температура поверхности теплообмена Т . Для определения q 2 проволока или трубка предварительно перегревается в паровой фазе и затем опускается в жидкость, в результате чего возникает пленочный режим кипения. Значение определяется как то значение q , при котором (по мере снижения нагрева) скачком понижается температура проволоки (трубки) [29]. Количественные измерения часто сопровождаются визуальными наблюдениями за процессами через смотровые окна. [c.397]

Определить необходимую силу тока /, при которой на поверхности провода наступит пленочный режим кипения, если диаметр провода 2 мм, а его удельное электрическое сопротивление р = 1,1 (ож-жж2)/ж. Вода находится при температуре насыщения под давлением р = = 0,9807 бар. [c.212]

Периодический переход на пленочный режим кипения в котлах давлением 15,5 МПа происходит при тепловой нагрузке на уровне 1676—2095 тыс. кДж/(м2-г), т. е. 400—500 тыс. ккал/(м2-ч) [2]. Фактические измерения, проведенные на котле ТГМ-96 с 18 горелками при сжигании мазута, показали, что максимальный тепловой поток приходится на средние панели боковых экранов (вторая ступень испарения) и на уровне второго яруса горелок составляет 2010-10 кДж/(м2-г), т. е. 482-103 ккал/(м2-ч) [6]. Максимум теплового потока на задний экран этого котла (первая ступень испарения) 1886-10 кДж/(м -г), [c.75]

Пленочный режим кипения возникает при наличии большого количества центров парообразования, при котором паровые пузырьки сливаются, образуя у поверхности теплообмена сплошной слой пара. В этом случае жидкость отделена от обогреваемой поверхности паровым слоем. Тепловой поток к поверхности раздела фаз проходит через малотеплопроводный слой пара. При пленочном кипении жидкости в условиях свободного движения величина коэффициента теплоотдачи практически не изменяется с изменением величины теплового потока (см. рис. 13-3). [c.309]

Пленочный режим кипения возникает в том случае, когда температура охлаждаемой поверхности превышает предельно допустимую температуру существования жидкости, т. е. температуру метастабильного перегрева жидкости. В пленочном режиме жидкая фаза всегда отделена от стенки слоем пара, термическое сопротивление которого велико, и поэтому для пленочного кипения характерны в общем случае значительно более низкие коэффициенты теплоотдачи по сравнению с теплоотдачей к однофазной жидкости. [c.176]

Если тепловой напор д настолько увеличивается, что пузыри пара начнут сливаться на поверхности нагрева в общую пленку, то тогда наступает пленочный режим кипения. Причем нарастание теплоотдачи наблюдается с увеличением теплового напора только до критической точки, соответствующей началу пленочного режима кипения. Паровая пленка по степени дальнейшего увеличения теплового напора будет утолщаться, а коэффициент теплоотдачи а будет уменьшаться, так как теплопроводность паровой пленки с утолщением ее уменьшается. [c.111]

НИИ с поверхности малой кривизны (по-видимому, и.менно так происходит испарение при пленочном кипении) выше, чем при испарении внутрь мелких пузырьков. Как бы то ни было, пленочный режим кипения очень опасен в эксплуатационных условиях. [c.166]

Для металлических жидкостей, смачивающих поверхность нагрева (натрий, сплав натрий — калий, магниевая амальгама ртути), и при тепловых нагрузках, меньших критической, обнаруживается обычная зависимость а от <7, а именно а = Aq , где п Я5=< 0,7. Для жидкостей, не смачивающих поверхность (ртуть, кадмий) и, следовательно, обусловливающих пленочный режим кипения, коэффициент теплоотдачи а уменьшается или, по крайней мере, не растет при увеличении д. Кроме того, как уже было сказано, порядок величии а оказывается существенно меньшим, чем при пузырьковом кипении [Л. 28, 38]. [c.167]

Пленочный режим кипения характеризуется наличием на поверхности пленки пара, которая обволакивает эту поверхность и отделяет ее от жидкости. Интенсивность теплоотдачи при пленочном режиме кипения по своему значению на порядок меньше, чем при пузырьковом. [c.304]

Влияние краевого угла 0. Влияние краевого угла 0 на интенсивность теплоотдачи при кипении на поверхности нагрева в настоящее время изучено недостаточно подробно. Известно, что увеличение 0 (рис. 8.9) приводит к росту коэффициента теплоотдачи при пузырьковом кипении воды (при нормальном давлении). Известно также, что при кипении несмачивающих жидкостей, для которых 0 > 90°, наблюдается лишь пленочный режим кипения. [c.310]

Увеличение 0 при 0<9О (рис. 10.15, а) приводит к росту коэффициента теплоотдачи при пузырьковом кипении воды (при нормальном давлении). При кипении несмачивающих жидкостей (0>9О° рис. 10.15, б) наблюдается лишь пленочный режим кипения. [c.522]

В области А > А р число центров парообразования становшся настолько большим, что на поверхности нагрева образуется сплошной паровой слой, оттесняющий жидкость от нагретой стенки, и наступает пленочный режим кипения. Область КВ характеризуется образованием неустойчивой паровой пленки, правее точки В пленочное кипение становится устойчивым. Среднее значение коэффициента теплоотдачи в области устойчивого пленочного кипения составляет 1,2 кВт/(м К), а температурный напор может достигать 700... 1000 °С. Некоторое повышение коэффициента теплоотдачи в области [c.217]

При низких давлениях и тщательной дегазации жидкости область 1 конвективного теплообмена может быть рас-щирена, и зависимость /(ДТ) будет соответствовать линии АБ (рис. 2.18). В случае несмачивающих жидкостей пленочный режим кипения может появиться при небольщих АТ (линия ВТ). [c.123]

Интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении велика и чаще всего не лимитирует рабочие процессы, коэффициенты же теплоотдачи намного выше, чем в случае жидкости, нагрев которой происходит без кипения. Особенностью процесса кипения является образование множества пузырьков, их рост, отрыв от поверхности нагрева и приток на их место новых масс жидкости. Энергичное перемещение множества паровых и водяных масс и объясняет более интенсивный теплообмен в граничном слое поверхности нагрева, гораздо ббльший по сравнению с молекулярным диффузионным переносом тепла в граничном слое некипящей жидкости. При очень больших тепловых нагрузках количество образующихся паровых пузырьков может быть так велико, что у поверхности образуется сплошная паровая пленка, что создает пленочный режим кипения, при котором теплоотдача резко уменьшается, а температура стенки увеличивается. В практических условиях пленочный режим кипения является крайне нежелательным, и поэтому в большинстве сл чаев применяют пузырьковый режим кипения. [c.175]

При кипении насыщенной жидкости в большом объеме на поверхности горизонтальных труб в условиях электрообогрева существует средняя по поверхности нагрева тепловая нагрузка, при которой г.югут устойчиво сосуществовать пленочный режим кипения на одной части поверхности и пузырьковый на другой ее части Эта тепловая нагрузка названа [Л. 148] равновесной ( равн)- Если после установления равновесной нагрузки несколько увеличить поток теплоты, то граница раздела режимов кипения начнет перемещаться в сторону области с пленочным кипением. Через некоторое время на всей поверхности устанавливается пленочный режим кипения. При некотором снижении потока тепЛоты по сравнению с его равновесным значением произойдет обратный процесс и на всей поверхности установится пузырьковый режим кипения. [c.327]

Доказано, что возврат от плевочного кипения к пузырчатому невозможен вблизи 1<7кр. Чтобы это осуществить, -необходимо значительное снижение теплового потока против величины q p- Тепловой поток при котором пленочный режим кипения шова тереходит в пузырчатый, называется вторым критическим тепловым потоком <7 кр, величина которого для случая ипения жидкостей в б0льш0 М объеме может быть вычислена по формуле С. С. Кутателадзе Л. 149] [c.245]

При дальнейшем росте теплового напора вся поверхность нагрева покрывается сплошной пленкой пара, отделяющей воду от поверхности металла (prie. 1.3,s). Наступает пленочный режим кипения. Перенос теплоты в этом режиме от поверхности нагрева к воде осуществляется конвективным теплообменом и излучением через паровую пленку. Интенсивность теплообмена здесь относительно низка. В момент начала пленочного кипения тепловой поток, отводимый от поверхности трубы, имеет минимальное значение — второе критическое значение 17кр2- В условиях фиксированного потока теплоты q, подводимой к поверхности нагрева, оба перехода от пузырькового к пле- [c.10]

Пленочное кипение наблюдается при закаЛке металлов в жидкой среде, в ряде быстродействующих перегонных аппаратов, при кипении криогенных жидкостей. Пленочный режим кипения имеет место при охлаждении жидкостью ракетных двигателей на химическом топливе и атомных ракетных двигателей. При высоких давлениях абсолютная величина а при пленочном кипении становится значительной. Поэтому пережога котельной трубы не происходит, хотя температурный напор между стенкой и жидкостью заметно повышается. Это делает допустимым использование процессов теплообмена с пленочным кипением также в различных парогенерирующих устройствах [Л. 38а]. [c.309]

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 кипении насыщенной жидкости в большом объеме на поверхности горизонтальных труб в условиях электрообогрева существует такая (средняя по поверхности нагрева) тепловая нагрузка, при которой могут устойчиво сосуществовать пленочный режим кипения на одной части поверхности и пузырьковый режим на другой ее части. Эта тепловая нагрузка названа [Л. 204] равновесной равн. Если после установления равновесной нагрузки несколько увеличить поток тепла, то граница раздела режимов кипения начнет перемещаться в сторону области с пузырьковым кипением. Через некоторое время на всей поверхности устанавливается пленочный режим кипения. Цри иекотором снижении потока тепла по сравнению с его равновесным значением произойдет обратный процесс и на всей поверхности установится пузырьковый режим кипения. Величины равновесной нагрузки составляют примерно /п. первой критической, так что кр1> равн><7кр2- Знание равновесных потоков тепла представляет интерес для анализа устойчивости режимов кипения. [c.318]

Смачивающие и проникающие свойства СОТС определяют возможность проникновения среды в зону обработки и взаимодействия с рабочими поверхностями инструмента. СОТС, хорошо смачивающая поверхность металла, обеспечивает ббльшую площадь теплопереноса в процессе резания. Если жидкость плохо смачивает охлаждаемую поверхность, то возможен только пленочный режим кипения. В этом случае у поверхности твердого тела образуется паровая пленка, которая резко ухудшает теплоотдачу. Наиболее высокие требования к смачивающим и проникающим свойствам СОТС предъявляются при суперфинишировании и хонинговании, чтобы не происходило забивание пор брусков шламом и уменьшение производительности обработки. На этих операциях применяют маловязкие масляные жидкости. [c.424]

Итак, основной причиной подобных разрушений являются повышенные тепловые нагрузки поверхности нагрева на отдельных участках парообразующих труб. При высоких местных тепловых нагрузках поверхностей нагрева 400—500 то/сХ ккалКм Ч)] парообразующие трубы могут работать при нестабильном режиме кипения, т. е. с кратко-времениым переходом на пленочный режим кипения. На поверхности трубы при этом появляется пленка пара, которая сравнительно быстро может быть смыта потоком воды. [c.53]

При дальнейшем увеличении др Ор 0 далее первая начинает превышать вторую Ор разуется слой с повышенным паросодержа-нием. Этот слой затрудняет поступление жидкости к поверхности нагрева, т. е. затрудняет охлаждение последней. Поэтому при зафиксированной плотности теплового потока др температура поверхности повышается, а остатки жидкости в двухфазном слое испаряются и поверхность нагрева покрывается сплошной пленкой пара. Наступает пленочный режим кипения. Описанное явление называют первым кризисом теплоотдачи при поверхно- [c.305]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...