Пузырьковый режим кипения

Если кривая кипения в эксперименте исследуется при электрическом обогреве твердой поверхности, т.е. в условиях непосредственного управления плотностью теплового потока, то при достижении некоторого предельного значения q = (точка С на рис. 8.3) пузырьковый режим кипения обрывается катастрофически резко. Фактически непрерывная кривая (А Т) есть результат аппроксимации дискретных опытных точек, каждая из которых получается при достижении стационарного состояния после ступенчатого изменения тепловой нагрузки. Малое увеличение q в окрестности (обычно 2—3 % предыдущего значения) приводит к лавинообразному росту площади сухих пятен и образованию сплошной паровой пленки на обогреваемой поверхности. [c.345]

Таким образом, д р1> Я, следовательно, имеет место пузырьковый режим кипения. [c.283]

Знание значения критической поверхностной плотности теплового потока при кипении жидкости имеет большое практическое значение при расчетах теплообменников с кипящей жидкостью (кипятильники, паровые котлы). В таких теплообменниках всегда должен быть обеспечен пузырьковый режим кипения, т. е. q< q - [c.361]

Пузырьковый режим кипения сопровождается образованием на поверхности теплообмена паровых пузырьков. При больших тепловых потоках паровые пузырьки сливаются, образуя на поверхности нагрева сплошную пленку, и режим кипения становится пленочным. [c.121]

Пузырьковый режим кипения — режим, при котором пар образуется в виде периодически зарождающихся и растущих пузырьков. [c.121]

Производительность объемного компрессора 296 Промыщленная печь 168 Противоток 134 Прямоток 134 Прямоточный котел 155 Пузырьковый режим кипения 121 [c.423]

Здесь кр, 1 — искомая критическая плотность теплового потока, при которой пузырьковый режим кипения сменяется пленочным режимом. [c.110]

Формула (10. 14) представляет собой следствие гипотезы о гидродинамической природе изменения режима кипения. Правильность последней может быть проверена путем непосредственного сопоставления формулы (10. 14) с результатами имеющихся многочисленных экспериментальных определений величин критических плотностей теплового потока, при которых (в условиях свободной конвекции) пузырьковый режим кипения сравнительно маловязких жидкостей сменяется пленочным кипением. [c.110]

Закипание начинается в центрах парообразования при энтальпии, немного большей Пузырьки, оторвавшиеся от стенки под напором набегающего потока воды, начнут двигаться к оси трубы. Это будет так называемый пузырьковый режим кипения. [c.40]

Различают пузырьковый режим кипения, область перехода от пузырькового режима к пленочному и режим пленочного кипения. Если тепловая нагрузка поверхности нагрева q или At = = t —tn меньше некоторых значений, называемых критическими (/с.кр и Д кр, то кипение будет пузырьковым. При пузырьковом кипении а растет с увеличением At (или q ), достигая максимального значения при Д =Д p (или < с=< с.кр) (рис. 2-13). При [c.177]

Зависимости плотности теплового потока q и коэффициента теплоотдачи а от температурного напора Д Г = Гц - (Г . — температура насыщения) для случая, когда произвольно задается температура поверхности греющей стенки (практически это условие может быть осуществлено, если для обогрева используется конденсация насыщенного пара подходящей температуры на противоположной стороне стенки), приведены на рис. 3.18, а. Собственно кипение начинается только при Д Г > > Д Гд , при меньших температурных напорах теплота с поверхности отводится путем свободной конвекции (см. 3.9). При АТ> А в отдельных точках поверхности возникают, растут, а затем отрываются паровые пузыри, развивается пузырьковый режим кипения. Увеличение Д Т приводит к интенсификации теплоотдачи, так что в среднем [c.232]

Ч крг вт/л — плотность теплового потока, при которой происходит разрушение сплошной паровой пленки на поверхности нагрева и восстанавливается пузырьковый режим кипения (вторая критическая плотность теплового потока) [c.6]

На рис. 8.1 показана структура двухфазного пограничного слоя при кипении в условиях свободной конвекции при q /кр, <7кр и <7 кр- Как видно, в области, не близкой к критической, возникают и всплывают отчетливо различимые паровые пузыри, т.е. имеет место нормальный пузырьковый режим кипения. При тепловых потоках, близких к критическому (но меньших), может происходить слияние отдельных пузырей в сложные образования типа комков пара. После возникновения паровой пленки [c.188]

Пузырьковый режим кипения (температура Оср среды существенно меньше температуры кипения) [c.183]

Следует заметить, что критические значения At w q при возврате от пленочного кипения к пузырьковому существенно меньше тех, которые соответствуют переходу от пузырькового к пленочному. Оказывается, что необходимо гораздо большее снижение величины q, чтобы вновь восстановить пузырьковый режим кипения, т. е. между этими двумя значениями критических потоков возможно существование обоих режимов кипения на одной н той же поверхности. [c.13]

При дальнейшем увеличении температурного напора (А > 5° С) наступает развитый пузырьковый режим кипения. Здесь коэффициент теплоотдачи уже существенно зависит от температурного напора. Если при А/ = 5° С в рассматриваемом слу- [c.309]

Знание критических значений (/ р и Ai p имеет большое практическое значение, ибо при выборе оптимального режима работы теплообменных аппаратов всегда нужно ориентироваться на пузырьковый режим кипения. В противном случае будут уменьшаться производительность и экономичность теплообменника, а также перегреваться [c.254]

Определить коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности трубки испарителя к кипящей воде, если тепловая нагрузка поверхности нагрева q=2-W Вт/м , режим кипения пузырьковый и вода находится под давлением р = 2-10= Па. [c.174]

Проведение опытов и обработка результатов. Включение опытной установки осуществляется после изучения настоящего описания в следующем порядке сначала включаются измерительные приборы и в конденсатор подводится охлаждающая вода, затем на опытную трубку подается напряжение и устанавливается минимальная сила тока (около 3 А). По истечении 20—30 мин приступают к основным измерениям результаты их заносят в протокол. Первая серия опытов проводится при прямом ходе, т. е. при ступенчатом повышении мощности (теплового потока), подводимой к опытной трубке, до достижения максимальной силы тока равной 30 А. В первой серии проводится 5—6 измерений. Измерения в каждом опыте делаются при установившемся тепловом режиме. При прямом ходе процесса кипения, когда пузырьковый режим переходит в пленочный, температура стенки повышается до 500 °С и более. Поэтому для пленочного режима предусматривается провед,ение не более двух опытов. [c.181]

Б первом случае режим кипения называют пузырьковым, во втором — пленочным. [c.196]

На рис. 2.56 показана зависимость коэффициента теплоотдачи при кипении воды от плотности теплового потока. Верхняя возрастающая ветвь О А соответствует пузырьковому кипению, нижняя ветвь БД — режиму пленочного кипения. В точке А коэффициент теплоотдачи достигает максимального значения. При дальнейшем увеличении плотности теплового потока пузырьковый режим переходит в пленочный и коэффициент теплоотдачи резко падает до значений в области точки Г. На участке АБ режим кипения называют переходным, в этом случае могут сосуществовать пузырьковый и пленочный режимы кипения. Однако при фиксированном тепловом потоке переходный режим неустойчив и стационарно существовать не может. [c.196]

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]

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]

Различают два основных режима кипения пузырьковый и пленочный. Кипение, при котором пар образуется в виде отдельных периодически зарождающихся, растущих и отрывающихся паровых пузырей, называется пузырьковым. С увеличением теплового потока до некоторой величины отдельные паровые пузырьки сливаются, образуя у поверхности теплообмена сплошной паровой слой, периодически прорывающийся в объем жидкости. Режим кипения, который характеризуется наличием на поверхности пленки пара, обволакивающей эту поверхность и отделяющей ее от жидкости, называется пленочным кипением [Л. 180]. [c.294]

Тепловой поток Q при увеличении температурного напора Ai растет не беспредельно. При некотором значении Ai он достигает максимального или так называемого первого критического значения, а при дальнейшем повышении At начинает уменьшаться. До момента достижения максимального теплового потока режим кипения называют пузырьковым. Для воды при атмосферном давлении величина первого критического теплового потока составляет примерно кр1 = 1,2 10 Вт/м2 соответствующее критическое значение температурного напора Д кр1=25ч-35°С. (Эти величины относятся к условиям кипения воды при свободном движении в большом объеме. Для других условий и других жидкостей величины будут иными.) [c.104]

Теплоотдача при кипении. В процессе кипения жидкость обычно сохраняет постоянную температуру, равную температуре насыщения Поверхность, к которой подводится тепловой поток, перегрета сверх t на Д/. При малых значениях At теплота переносится в основном путем естественной конвекции, коэффициенты теплоотдачи можно рассчитать по формуле (10.10). При увеличении перегрева поверхности на ней образуется все большее число паровых пузырей, которые при отрыве и подъеме интенсивно перемешивают жидкость. Вначале это приводит к резкому увеличению коэффициента теплоотдачи (рис. 10.3) (пузырьковый режим кипения), но затем парообразование у поверхности становится столь интенсивным, что жидкость отделяется от греюш,ей поверхности почти сплошной прослойкой (пленкой) пара. Наступает [c.87]

Пузырьковый режим кипения. Опытная трубка 1 (рис. 6-1) помещается вкутри сосуда 3, заполненного исследуемой жидкостью [Л. 2-3]. В качестве опытных труб используются тонкостенные (0,25 мм) трубки из [c.298]

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]

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]

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]

Для нагрева рабочего участка при отсутствии в нем расхода использовались охранные нагреватели и основной источник тока. Когда температура во всех точках рабочего участка становилась выше температуры, необходимой для существования пленочного кипения (около 260"), через вторичную петлю, состоящую из циркуляционной системы и участка визуального наблюдения за процессом, пропускался поток жидкости. Затем устанавливались пара-лгетры течения, близкие к значениям, необходимым для проведения исследования. После этого ири быстром открытии клапанов на обоих концах обогреваемой трубы в нее подавался поток жидкости. Последующее регулирование параметров течения можно было производить медленно. Если уровень температуры на рабочем участке был слишком низок или подводимая к участку мощность недостаточна, то в области существования пленочного кипения жидкости нельзя было работать. В этом случае температура стенки трубы на ее входном конце быстро снижалась, пока не достигала уровня, соответствующего пузырьковому кипению жидкости. После этого область охлаждения трубы постепенно распространялась и на всей трубе устанавливался пузырьковый режим кипения. Изредка это явление возникало на выходном конце трубы и участки охлаждения нарастали со стороны обоих концов трубы. Наблюдения, проведенные при работе со стскляшюй трубой, подтвердили, что в этом случае имел место переход от пленочного кипения к пузырьковому и существовала четко различимая граница раздела между двумя зонами кипения, двигавшаяся вниз по потоку. [c.284]

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]

Пузырьковый режим. Пузырьковый режим кипения отличается высокой интенсивностью теплоотдачи при сравнительно небольших температурных напорах (опытные данные по кипению воды приведены на рис. 3.19). Теплоотдача не зависит от сил тяжести, формы поверхности нагрева и ее размера, если она остается гораздо больше отрывного диаметра пузыря, который при атмосферном и более высоких давлениях не превышает 2 мм. С ростом давления р коэффициент теплоотдачи а увеличивается. В области низких давлений (для воды р < 2 10 Па) кипение приобретает особенности — возникают значительные перегревы жидкости, работа центров парообразования отличается крайней нерегулярностью, процесс роста паровых пузырей, размеры которых в момент отрыва достигают 10—100 мм, носит взрывообразный характер. Это приводит к заметным колебаниям температуры поверхности нагрева и большим выбросам кипящей жидкости. Помимо давления, режимных параметров (задаваемое на поверхности нагрева значение Т или q свойств жидкости на процесс заметное влияние оказывают материал и толщина греющей стенки, а также такие трудно контролируемые факторы, как условия смачиваемости на поверхности нагрева и ее микрошероховатость. Эффекты, обусловленные свойствами поверхности нагрева, обычно проявляются одновременно, что еще больше затрудняет их учет. Для пузырькового кипения характерно явление гистерезиса. Если сначала увеличивать тепловую нагрузку, последовательно проходя ряд стационарных режимов кипения, а после достижения некоторого q < q - начать ее уменьшать, то кривые q (Д Т), полученные при увеличении и уменьшении нагрузки, не совпадут, причем более высокой оказывается теплоотдача при обратном ходе. В силу указанных факторов опытные данные по теплоотдаче при пузырьковом кипении имеют значительный разброс. [c.233]

Интересно, что при уменьшоппи дпг в режиме пленочного кп-пепия на участке ЕО обратный переход в пузырьковый режим кипения О Н) пропсходпт с гистерезисом при тепловых потоках, существенно меньших, чем дп- С). Точка О определяет [c.256]

Было бы принципиальной ошибкой считать, что только путем улучшения водно-химического режима котлов при высоких тепловых напряжениях можно ликвидировать пароводяную коррозию. При наличии нарушений топочного режима, шлаковании и вялой циркуляции воды средствами химической обработки воды практически невозможно предупредить этот вид разрушения металла. Опасный с этой точки зрения низший предел критической тепловой нагрузки в настоящее время определить трудно. По-видимому, он составляет примерно 300 кВт/м . При недостаточной скорости воды в парогенерирующих трубах, обусловленной рядом теплотехнических факторов и конструктивными особенностями котлов (малым углом наклона труб, горизонтальным их расположением), пузырьковый режим кипения может перейти в менее благоприятный пленочный. Последний вызывает перегрев металла и, как правило, приводит к пароводяной коррозии. [c.153]

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]

Эта пленка имеет неустойчивый характер. Она непрерывно разрывается на части и удаляется в виде больших пузырей, а на ее месте возникает новая. Для различных жидкостей в зависимости от,их физических свойств и интенсивности циркуляции при кипении значения At, дна, при которых пузырьковый режим кипения переходит в пленочный, различны. Напр1шер, для бензола в условиях естественной конвекции при атмосферном давлении A/ p ,j, = 47 °С, д р = 4,65 X X 10" Вт/м и кр = 0,99 10" Вт/ (м К). [c.254]

Анализ условий подобия [Л. 85] основывается на следующих исходных положениях. Рассматривается однокомпонентная смачивающая жидкость (0<(Я/2) при постоянных физических параметрах в условиях свободного движения. Принимается, что тепловой поток от поверхности нагрева воспринимается жидкой фазой и режим кипения — пузырьковый. Кипение происходит на горизонтальной плоской стенке (рис. 13-10). Размеры поверхности нагрева велики по сравнению с размерами паровых пузырьков. Температурное поле в жидкой фазе определяется системой дифференциальных уравнений конвективного теплообмена. Она включает уравнениезнергии [c.309]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...