Кризис кипения пленочного

Кризис кипения пленочного 263 [c.511]

Плотность потока теплоты в точке,начала кризиса кипения имеет наибольшее значение, обозначаемое через По достижении критической плотности потока теплоты кипение становится неустойчивым вследствие того, что поверхность нагрева покрывается то паровой оболочкой, то слоем жидкости этот переходный режим кипения называют частично пленочным кипением (участок СО). [c.468]

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]

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]

Второй кризис кипения. Минимальные значения теплового потока в зависимости г/ = /(Д/) для пленочного кипения характеризуют второй кризис кипения. Этот тепловой поток соответствует обратному пере- [c.312]

Рассмотренный кризис кипения связан с иере.хо-дом пузырькового режима в пленочный (кризис первого рода). Он обусловливает сильное понижение интенсивности теплообмена. Ухудшение теплообмена может иметь место и в другом слу- [c.330]

На том же графике нанесены некоторые данные о возникновении режима пленочного кипения в большом объеме насыщенной жидкости. Совпадение законов, описывающих эти два внешне разных явления, будет рассмотрено в главе, посвященной гидродинамической теории кризисов кипения. [c.61]

При плотностях теплового потока, существенно больших второго критического значения <7 p2, течение паровой пленки устойчиво и граница раздела фаз обычно наблюдается достаточно отчетливо. По мере приближения к 1ф2 граница раздела начинает все более интенсивно пульсировать, и при q /щп паровой слой принимает сильно колеблющиеся неправильные формы. Второй кризис (прекращение пленочного кипения) выражается 208 [c.208]

Кризисы кипения, связанные с резким изменением теплоотдачи при переходе пузырькового кипения в пленочное и наоборот — пленочного в пузырьковое (рис. 13-4), называются кризисами первого рода. В этом случае при смене режимов кипения имеет место коренное изменение механизма теплообмена и его интенсивности. Характерными для кризисов кипения первого рода являются критические плотности теплового потока. [c.327]

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]

Второй кризис (прекращение пленочного кипения) выражается в распаде парового слоя н установлении на поверхности нагрева картины, характерной для нормального пузырькового кипения. [c.375]

При значении <7 р2 имеет место второй кризис кипения. Этот тепловой поток соответствует обратному переходу пленочного режима в ядерный. [c.227]

Второй кризис кипения. Минимальные значения теплового потока в зависимости q = f At) на рис. 4-2 характеризуют второй кризис кипения. Этот тепловой поток ( кр2) соответствует обратному переходу пленочного режима кипения в ядерный режим и отличается значительно меньшей величиной, чем крь Это явление объясняется тем, что на границе раздела парового слоя с жидкостью возникают капиллярные волны, отличающиеся большой устойчивостью. Поэтому требуется значительное охлаждение стенки (снижение теплового потока) для того, чтобы изолирующее влияние паровой пленки стало уменьшаться, чтобы вновь имело место 246 [c.246]

Трудность осуществления пленочного режима кипения при электрическом обогреве состоит в резком повышении температуры поверхности при переходе от ядерного кипения, что вызывает пережог рабочего элемента, если для его изготовления не применяются специальные тугоплавкие материалы. После осуш,ествления указанных режимов кипения тем или иным способом опыты проводятся в обратном направлении. Для этого производится постепенное снижение теплового потока до тех пор, пока не произойдет переход пленочного режима кипения в ядерный. Величина теплового потока, при котором имеет место обратный переход пленочного режима в ядерный, принимается за вторую плотность критического теплового потока. При этом измерения ведутся теми же методами и средствами, какие применяются для исследования других режимов кипения. Трудности осуществления пленочного режима кипения до некоторой степени обходятся в работе [Л. 7]. В ней для получения пленочного режима применяются относительно невысокие значения тепловых потоков и температур стенки. Кроме того, не требуется проходить первый кризис кипения. С этой целью опытная труба 2 [c.247]

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]

Установлено, что при малых кратностях циркуляции и высоком паросодержании двухфазного потока имеет место переход от нормального пузырькового к опасному пленочному режиму кипения, т. е. наступает так называемый кризис кипения, когда паровые пузыри не успевают отрываться от поверхности нагрева и образуют паровой изолирующий слой. Это приводит к нарушению массообмена между пристенным слоем и ядром потока, содержащим влагу, следствием чего являются утонение либо полное упаривание раствора у стенки, резкое ухудшение температурного режима труб и выпадение на их внутренних стенках всех солей, в том числе легкорастворимых натриевых. [c.55]

Вернемся к кривой кипения на рис. 45. Несовпадение прямого перехода Вд и обратного — Ге иногда дает повод говорить о них как о двух кризисах кипения. Такую терминологию нельзя признать удачной. Кризис кипения один, но он оказывается растянутым на значительный интервал температур и тепловых потоков. Если в качестве независимой величины задавать в опыте не тепловой поток q, а среднюю температуру поверхности стенки, то кризисные явления в системе будут развиваться непрерывно, с переходом по участку ВГ. На практике реализовать весь этот переход не удается из-за высокого уровня температурных возмущений при пространственно-временном чередовании пузырькового и пленочного кипения, из-за тепловой инерции стенки и несовершенства ее теплообмена с термостатирующим агентом. В некоторых опытах при атмосферном давлении обнаруживается близость температур Гщш и Гп, папример, при теплообмене отдельных капель с горячей плитой [193, 194]. Но это не является общей закономерностью (см. рис. 55). Авторы [194] попытались [c.204]

Кипение возникает тогда, когда температура поверхности стенки ставится больше температуры насыщения жидкости при соответственном давлении. Интенсивность процесса кипения, которая характеризуется коэффициентом теплоотдачи а или удельным тепловым потоком (тепловой нагрузкой) q, зависит от температурного напора М = te — t и давления р. Характер этой зависимости при р = 1 ama показан на фиг, 21. На графике можно выделить три зоны, В первой зоне при малых температурных напорах (до Д/ = 4,5 4- 5°) коэффициенты теплоотдачи а и соответственно тепловые потоки q невелики, процесс теплоотдачи определяется условиями свободной конвекции однофазной жидкости (конвективный режим кипения). Во второй зоне для температурных напоров (до Д/ = 25°) коэффициенты теплоотдачи а и тепловые потоки q резко возрастают. Эта зона называется режимом пузырчатого (ядерного) кипения. С дальнейшим увеличением температурного напора Д/ процесс переходит в третью зону — режим пленочного кипения, когда теплоотдающая поверхность покрывается сплошной паровой пленкой. Из-за большого термического сопротивления паровой пленки значения коэффициента теплоотдачи а и теплового потока q резко падают. Значения тепловой нагрузки, коэффициента теплоотдачи и температурного напора, соответствующие переходу пузырчатого кипения в пленочное (кризис кипения), называются критическими и обозначаются соответственно a pi и Д/ рх- [c.62]

Установлено, что при малых кратностях циркуляции и высоком паросодержании двухфазного потока имеет место переход от нормального пузырькового к опасному пленочному режиму кипения, г. е. наступает так называемый кризис кипения, когда паровые пузыри пе успевают отрываться от поверхности нагрева и образуют паровой изолирующий слой. Это приводит к нарушению массообмена между пристенным слоем и ядром потока, содержащим влагу, следствием чего являются утонение [c.87]

Тепловой поток при пузырьковом кипении не может увеличиваться бесконечно, в точке С количество пузырей становится столь большим, что доступ жидкости к теплоотдающей поверхности становится затрудненным и на ней образуется сплошная паровая пленка. При этом разность температур резко возрастает и наступает ситуация, известная как кризис кипения (достигается критическая плотность теплового потока). Участок кривой СО известен как область переходного режима кипения. В этой области кипение неустойчивое и теплоотдающая поверхность попеременно покрыта то паром, то жидкостью. На участке ОЕ паровая пленка устойчива. Это зона устойчивого пленочного кипения. Точка Е определяется температурой плавления материала теплоотдающей поверхности. [c.53]

При таких реализациях процесса, распространенных в энергетике, пропадал интерес к исследованию переходного режима кипения, а кризисы кипения воспринимались, как резкая смена пузырькового кипения пленочным и наоборот. [c.271]

По теории Н. Зубра кризис также рассматривается как резкая смена пузырькового кипения пленочным. Это не согласуется с результатами экспериментов. Так, в работе [160] показано, что даже прн == (/та,,, лишь часть тепла пере- [c.273]

Гл. 7 и 8 в наибольшей степени имеют прикладной характер. В гл. 7 вводятся основные количественные характеристики, обычно используемые при одномерном описании двухфазных потоков в каналах расходные и истинные паросодержания, истинные и приведенные скорости фаз, скорость смеси, коэффициент скольжения, плотность смеси. При рассмотрении методов прогнозирования режимов течения (структуры) двухфазной смеси акцент делается на методы, основанные на определенных физических моделях. Расчет трения и истинного объемного паросодержания дается раздельно для потоков квазигомогенной структуры и кольцевых течений. В гл. 8 описаны двухфазные потоки в трубах в условиях теплообмена. Приводится современная методика расчета теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкостей в условиях свободного и вынужденного движения. Сложная проблема кризиса кипения в каналах излагается прежде всего как качественная характеристика закономерностей возникновения пленочного кипения при различных значениях [c.8]

Кризисом кипения называют резкий, скачкообразный. переход от пузырькового к пленочному режиму кипенця [c.60]

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]

Увеличение разности температур в области развитого пузырькового кипения приводит к первому кризису кипения, сопровождаемому переходом от пузырькового режима кипения к пленочному. Величины сосчитанные по предложенной Г. Н. Кружилиным эмпирическои формуле [Л. 6], при р = 1 ата равны для аммиака [c.95]

Пленочное парообразование опасно только при докритическом давлении. Исследоваиия ЦКТИ показали, что при давлении примерна 150 кгс/см кризис кипения легче возникает в трубах большего диамет- [c.159]

Первый кризис кипения. При изменений перегрева жидкости в широком интервале температур тепловой поток и коэффициент теплотдачи проходят через максимум (рис. 4-2). Эти значения соответствуют первому кризису кипения. После них начинается резкое снижение теплоотдачи в связи с появлением на поверхности теплообмена отдельных очагов пленочного режима кипения. [c.238]

Весьма интересен вопрос о возникновении кризиса теплоотдачи при кипении в капиллярно-пористых телах и, в частности, в слое отложений продуктов коррозии. Этот вопрос изучен сравнительно слабо. Однако по данным исследований кризиса теплоотдачи в тепловых трубах известно, что критические тепловые нагрузки по сравнению с на непроницаемых поверхностях меньше в несколько раз. Кризис теплоотдачи в капиллярно-пористых телах в случае высокотеплонроводного скелета матрицы выражен более мягко и сопровождается меньшим температурным скачком. Таким образом, если в обычных условиях кризис теплоотдачи ярко выражен, отчетливо и легко определяется, сопровождается резким ростом температуры стенки, то но крайней мере в условиях эксплуатации кризис теплоотдачи в капиллярно-пористых телах может остаться незамеченным. В условиях малотеплопроводного скелета матрицы отложений кризис теплоотдачи может быть выражен более резко, чем на пепроницаемой стенке. Вместе с тем установление факта смены режима кипения трудно переоценить. Смена обычного режима кипения пленочным сопровождается значительным концентрированием примесей (в том числе и агрессивных), что может привести к интенсивной коррозии. [c.137]

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 литературе не обсуждался вопрос о связи кризиса кипения с явлением предельного перегрева жидкости. Но его постановка термодинамически оправдана. Ясно, что более или менее длительное контактирование жидкости со стенкой возможно только при температуре стенки, меньшей, чем температура продольного перегрева жидкости для заданного давления. А контактирование жидкости со стенкой является необходимым условием пузырькового кипения на всей поверхности нагрева или на каком-нибудь ее участке. Так называемый первый кризис кипения соответствует началу нарушения пузырькового режима кипения. Затем идут промежуточная область, для которой характерно пространственно-временное чередование пузырькового и пленочного кипения, и, наконец, в точке второго кризиса кипения (А крг- Qnpi) заканчивается переход к пленочному кипению. [c.61]

Некоторые успехи имеются в применении гидродинамической гипотезы к теории кризисов кипения и в теории пленочной конденсации пара высокого давления, движущего.ся внутри труб (С. С. Кутателад-зе, М. А. Стырикович, Л. С. Стерман), [c.14]

Переход от пузырькового режима к пленочному называется кризисом кипения, а соответс-твующие значения д, Дг" и а — к р и т и ч е с к и. м и. Для воды, кипящей при атмосферном давлении, <7кр= 1,45-10 Вт/м А кр=25°С, акр=5,8-10 Вт/м2-°С. При переходе через кризис значение коэффициента теплоотдачи резко падает (облас-ть С), а затем остается практически постоянным (область й). [c.180]

Необходимым условиемпузырьковогокипения на всейгрею-щей поверхности или на каком-нибудь ее участке является контактирование жидкости с теплоотдающей стенкой. Длительность контакта должна превышать среднее время роста пузырька тд до отрывного диаметра. Но это возможно только при Т Та- В противном случае у стенки образуется так много спонтанных зародышей, что паровая пленка появится за очень короткое время т тс, и пузырьковое кипение прекращается ). Оценка Т = Тп = Т соответствует ударному режиму вскипания, она является верхней границей кризисной температуры, если рассматривать переход от пузырькового к пленочному кипению. При квазистационарном подъеме теплового потока кризис кипения обычно наступает раньше Т Гп)- Он обусловлен захлебыванием фазового массообмена около стенки во встречных потоках жидкости и пара при наличии достаточно большого числа готовых центров парообразования. [c.204]

I Если отвод тепла от поверхности нагрева осуществляется в процессе кипения охлаждающей жидкости, то следует считать, что тепловая нагрузка на поверхности кипения является заданной и не зависит от режима кипения. При фиксированной тепловой нагрузке переход от пузырькового к пленочному режиму кипения происходит тогда, когда тепловая нагрузка начинает несколько превыщать величину дмакс, как это показано на рис. 13-4. Этот переход носит черты кризисного явления, так как в момент смены режимов кипения наблюдается внезапное резкое увеличение температуры теплоотдающей поверхности. Повышение температуры поверхности в ряде случаев так велико, что кризис кипения сопровождается разрушением (расплавлением или пережогом) поверхности теплообмена. [c.314]

С увеличением давления интенсивность теплообмена при пленочном кипении растет. Поэтому перепад Д4р1 температуры в момент кризиса кипения уменьшается с ростом давления [Л. 169]. [c.315]

В большинстве работ началом переходного кнпення н кризисом пузырькового кипения (первым кризисом кипения) называют температуру = Гкрт, соответствующую максимуму теплового потока. Такое определение связано с тем, что кризис пузырькового кипения преимущественно исследовали при независимом изменении Потому при > <7тах система очень быстро перескакивает далеко в область пленочного кипения с температурой Т Гкрх, что приводит к разрушению стенкн н воспринимается как кризис, грозящий аварией. Аналогично нри уменьшении д , когда д становится меньше [c.271]

За кризис принят момент возникновения газовой или паровой пленки у поверхности. Работа на оттеснение жидкости из этой паровой пленкн толщиной 6 равна g oip — рп). Следовательно, кризис пузырькового кипения постулируется именно как внезапная, резкая смена пузырькового кипения пленочным. [c.272]

Из рис. 6-6 следует, что при увеличении д рост а на некотором участке замедляется, и затем наступает кризисное падение а на горизонтальную ветвь кривой. Наблюдения показывают, что это происходит из-за перерождения пузырькового режима кипения в пленочный. Соответствующая тепловая нагрузка, называемая критической, зависит в основном от физических свойств лсидкости. В данном случае она примерно равна 750000 ккал/м" час. Однако кризис кипения может быть искусственно затянут, и при том же атмосферном давлении воды можно получить к])итическую нагрузку выше 10 ккал/м - час. [c.165]

Изменение механизма кипения при переходе от пузырькового режима к пленочному (или обратно) называют кризисами кипения. Из-за низкой теплопроводности пара коэффициент теплоотдачи а при пленочном режиме кипения по сравнению с пузырьковым резко снижается (для воды примерно в 50 раз при нормальном давлении). Если я=сопз1, то переход к пленочному кипению приводит к увеличению температуры охлаждаемой поверхности если tw= onst, то возникновение пленочного кипения приводит к резкому снижению количества передаваемой теплоты. [c.517]

С увеличением q увеличиваются перефев жидкости и число ценфов парообразования, возрастают интенсивность кипения и величина о(. Нри некоторой нафузке q , ее называют критической, число ценфов парообразования возрастает настолько, что пузырьки пара как бы отгораживают жидкость от стенки. Образуется нестабильная пленка пара, через которую тепло передается в основном теплопроводностью. Нри этом величина а резко уменьщается, так как пар имеет малую теплопроводность. Такое кипение называют пленочным, а переход к нему - кризисом кипения. На рис. 2.63 приведена так называемая кривая кипения, показывающая, как изменяется величина а при изменении q. Из рисунка видно, что переход к пленочному кипению, происходящий при нафузке q l, сопровождается резким уменьщением а Обратный же переход от пленочного кипения к пузырьковому происходит при другой, гораздо меньщей нафузке кр2- [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...