Переходное кипение

В случаях, когда в эксперименте управляют температурой стенки (обогрев циркулирующей жидкостью через стенку трубы или конденсирующимся паром, а также электрообогрев в сочетании с конвективным охлаждением при использовании достаточно сложной системы автоматического регулирования), удается в стационарном режиме исследовать процесс переходного кипения. Этому процессу отвечает неестественная отрицательная зависимость q(AT), когда с ростом перегрева стенки тепловой поток снижается (участок СЕ на рис. 8.3). В переходном кипении температура стенки не превышает температуру спинодали, так что термодинамически контакт жидкости со стенкой возможен. Но из-за чрезвычайно высокого перегрева жидкость при таких контактах мгновенно вскипает, и образующийся пар снова отталкивает ее от стенки. Схема на рис. 8.3, г отражает наличие точек контакта жидкости с горячей твердой по- [c.346]

При дальнейшем росте Tw наступает переходное кипение капли (область III), частота и площадь контакта жидкости со [c.252]

Расчет теплоотдачи в этом режиме базируется на данных о положении первого и второго кризисов кипения, которые либо находятся из эксперимента, либо определяются по рекомендациям, приведенным ниже. Для стационарных условий, а также нестационарных процессов переходного кипения с невысокими скоростями изменения температуры поверхности нагрева (менее 10 К/с) предлагается следующее соотнощение [39] [c.235]

Одно из преимуществ парового обогрева по сравнению с электрическим заключается в том, что паровой обогрев позволяет проводить исследования в области переходного кипения, в которой величина к убывает при повышении перепада АТ. Фотографирование кипения в этой области не дало ничего такого, что не было бы описано ранее [17] однако измерения температуры трубки позволили получить новые сведения. Прежде всего, действительная зависимость к от АТ для метилового спирта оказалась более слабой, чем это можно было бы вывести из графиков зависимости к или V от полного перепада АТ. [c.274]

ОТ температурного напора (автомодельная область). При достижении температурного напора, соответствующего кризису пленочного кипения, стержневой режим сменяется переходным кипением и тепловой поток резко возрастает, достигая максимума в точке кризиса пузырькового кипения. Переходный, пузырьковый и однофазный конвективный режимы охлаждения составляют 1 —10% всего времени охлаждения. Таким образом, в процессе охлаждения существуют следующие режимы течения снарядный, стержневой неавтомодельный, стержневой ав-200 [c.200]

Фактически переходное кипение охватывает область между точками я [c.266]

Так как значительная доля теплового потока при пузырьковом н переходном кипении всегда расходуется на прогрев жидкости, то естественно, что прн равных ЛГ = Г, —Г, кривые дю = / (АГ) будут проходить тем выше, чем больше недогрев основной массы жидкости до температуры насыщения, т. е. чем больше АГ = Гз — Г к- Это справедливо и для режима пленочного кипения, где поверхность раздела фаз всегда имеет температуру насыщения. [c.270]

КРИЗИСЫ КИПЕНИЯ И ПЕРЕХОДНОЕ КИПЕНИЕ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.271]

Экспериментальное исследование механизма кризиса пузырькового кипения н переходного кипения подтверждает эту точку зрения. В работе [128] показано, что кризис наступает тогда, когда жидкая микропленка под пузырем за время его роста успевает [c.277]

Если кризис гидродинамический, то он определяется предельным значением плотности теплового потока <7 пред = кр1. Это — тепловой поток, прн котором пузыри пара до их отрыва начинают (а в опытах авторов перестают) сливаться в конгломераты. Под конгломератами микропленка жидкости высыхает и образуются области пленочного кипения, которые затем могут разрушаться в данном месте и возникать в другом, что характерно для переходного кипения. В зависимости от положения и наклона кривых развитого пузырькового кипения примерно одинаковым значениям <7 , соответствуют разные значения [c.282]

II — пузырьковое кипение /// --переходное кипение IV — пленочное кипение [c.284]

Переходное кипение принадлежит к одному из наиболее интересных режимов кипения, в котором тепловой поток может расти, когда температурный напор падает (см. рис. 8.11). Однако долгое время этот режим не представлял практического интереса и поэтому мало изучен. [c.300]

Лишь в последние годы (в связи с развитием криогенной техники и широким применением криогенного топлива в ракетной технике, а также необходимостью расчета полей температур изделий при закалке п т. д.) возникла необходимость в расчете теплоотдачи в режиме переходного кипения. Поэтому исследование этого режима стало более интенсивным. [c.300]

Для переходного кипения характерна сложная и непрерывная смена в данной точке поверхности нагрева пленочного и пузырькового режимов кипения. [c.300]

Механизм переходного кипения является развитием механизма термодинамического кризиса пленочного кипения. [c.300]

Как уже отмечалось, областью переходного кипения следует считать область между точками л я О (см. рис. 8.11), а не между точками Си/), как это принято. В этой области < Тп ьри, а 1 / > 0. [c.300]

В области переходного кипения среднестатистическая плотность теплового потока представляет собой сумму [c.300]

Но для практического использования этого уравнения необходимо знать, как в области переходного кипения Тк и /, а также Ггр зависят от Ту,. [c.301]

Задача расчета нестационарного охлаждения трубопровода при пленочном кипении представляет собой сопряженную задачу стенка — двухфазный поток , в которой совместно решаются уравнения теплопроводности для стенки и одномерные уравнения для пара и жидкости двухфазного потока. Для замыкания общей системы одномерных уравнений двухфазного потока ( 7.2) необходимы эмпирические зависимости для тепловых потоков ( 7п, Qk, < ж), гидравлических сопротивлений (Т,с, Тщ) и паросодержаний х, ф), которые находят экспериментально для каждого режима пленочного кипения. Следовательно, для расчета нестационарного охлаждения трубопровода криогенной жидкостью, когда от начала охлаждения до конца происходит смена режи.мов (снарядный, стержневой, переходное кипение, пузырьковый), необходимо располагать, помимо упомянутых эмпирических зависимостей, для каждого из режимов еще и данными об условиях смены режимов. В такой общей постановке эта задача в настоящее время не может быть решена из-за отсутствия всех необходимых экспериментальных данных о теплоотдаче, гидравлическом сопротивлении и условиях смены режимов. [c.309]

Областью переходного кипения обычно считается область, расположенная между максимумом и минимумом кривой ДТ . В этой области [c.151]

Физически правильно считать кризисом пузырькового кипения левую границу области переходного кипения (точку п на рис. 10.7). Начиная с этой точки, при увеличении АГ тепловой поток растет медленнее, чем по закону развитого пузырькового кипения, а затем, пройдя максимум, даже начинает падать вследствие того, что тепловой поток на участках поверхности, покрытых паром, много меньше, чем на участках, покрытых жидкостью, а доля плош,ади, покрытая паром, растет с ростом АТ. [c.253]

Аналогично, кризисом пленочного кипения следует считать правую границу переходного кипения (точка D на рис. 10.7). Эту границу практически можно определить тогда, когда теплосъем в местах контакта жидкости со стенкой начинает существенно изменять закономерность теплового потока при пленочном кипении (заметно увеличивая его при уменьшении АГ). [c.253]

При переходном кипении (область П1 на рис. 10.7) на поверхности нагрева в каждый момент времени имеются смоченные и сухие участки, а каждая точка поверхности попеременно контактирует то с жидкой, то с паровой фазой. Фактически, как отмечалось при анализе кривой кипения на рИс. 10.7, область переходного кипения лежит между точками я и Jii. [c.257]

По мере уменьшения температуры стенки увеличивается длительность контакта жидкости с поверхностью нагрева и интенсивность теплоотдачи в переходной области кипения возрастает от низких значений, характерных для пленочного кипения, до высоких значений, характерных для пузырькового кипения. При дальнейшем снижении температуры поверхности нагрева число образующихся паровых зародышей уменьшается до такой степени, что растущие паровые пузыри достигают отрывного размера прежде, чем происходит их слияние, и переходное кипение сменяется устойчивым пузырьковым кипением. В области переходного кипения средняя по времени интенсивность теплоотдачи на каждом участке поверхности нагрева зависит от средней длительности его контактов с жидкой и паровой фазами кипящей среды и от характеристик теплообмена на каждом этапе циклического процесса. [c.258]

Математическая модель теплообмена при переходном кипении учитывала три основных физических механизма, последовательно сменяющих друг друга на каждом участке поверхности нагрева прогрев тонкого слоя жидкости в месте ее контакта со стенкой за счет теплопроводности до образования устойчивых паровых зародышей [c.259]

В закризисной области монаю выделить две части (рис. 4.7), отличающиеся условиями теплообмена [4.13—4.15] зона переходного кипения, расположенная в начале закризисной области зона устойчивого пленочного кипения. [c.151]

Таким oupiiio , , з режиме переходного кипения под нестабильными паровыми плеккэия оу цествуют пульсации температуры, амплитуда которых достигает по моиълаей мере десятков градусов. Несмотря на то, что средняя по температура изменяется мало, такие пульсации [c.244]

Процессы нестационарного охлаждения изделий при закалке или заполнении магистралей и емкостей криогенными жидкостями происходят фактически при независи.мом изменении Г,,., а не дц В этих случаях область переходного кипения играет важную роль, а кризисы пленочного и пузырькового кнпення воспринимаются как ее начало н конец. [c.271]

Механизм кризисов и всего процесса переходного кипения представляет собой статистическое взанмодействие существенно неетацнонар ых процессов. Рассмотрим эти нестационарные процессы и их взаимодействие. [c.272]

Прп уменьшении до так называемой температуры Лейденфроста Гл контакт капли со стенкой становится возможным. Теплоотвод к капле возрастает, а время ее испарения уменьшается. Область III эквивалентна переходному кипению. Частота и площадь контакта капли со стенкой увеличиваются. В местах контактов возникает пузырьковое кипение. Тепловой поток [c.299]

Таким образом, уравненне (9,24) с учетом уравнений (8.31), (9.19), (9.25) — (9.28) и соответствующих зависимостей для гхк и Опл может быть рекомендовано как расчетное для определения теплоотдачи при переходном кипении в большом объеме. Выполненные по этому уравнению расчеты вполне удовлетворительно совпадают с результатами эксперимента, если используются достаточно точные зависимости для развитого пузырькового кипения (для Нк) в данных условиях. [c.303]

Область переходного кипения не столь детально изучена, как области пузырькового или пленочного кипения, при работе в которых все котлы фактически обладают тепловой устойчивостью. Одно из подробнейших исследований области переходного кипения было выполнено Беренсоном [11], который получил значительное число кривых кипения. По поводу своих экспериментальных данных Беренсон пишет следующее [c.151]

А о чем свидетельствует эта нехватка данных Просто о том, что вывод, утвфждающий, будто данные по кипению в переходной области хорошо аппроксимируются прямыми линиями в логарифмических координатах, на самом деле не имеет оснований и является просто чудесами логарифмических координат. Конечно, этот вывод не следует из табл. 7.2, в которой фактически отсутствуют данные по кипению в пфвЖ1Дной области. Между тем в этой таблице приведены все данные по переходному и пленочному кипению, опубликованные Беренсоном [II] для опытов 2,3,17,22,31 и 32. Таким образом, мы должны отказаться от результатов наблюдений Беренсона, так как они не подтверждаются результатами его измерений — результаты наблюдений могут быт правильными, но в табл. 7.2 отсутствуют данные, требуемые для принятия обоснованных решений относительно вида функции в области переходного кипения. [c.172]

Область П1 между точками С и О называется переходным кипением. В этой области сильно колеблющаяся граница раздела фаз периодически в разных местах кратковременно касается стенки. За время контакта % в этих местах осуществляется интенсивный теплосъем путем нестационарной теплопроводности и успевающего развиться пузырькового кипения. Доля площади, на которой жидкость контактирует со стенкой /, с ростом АТ непрерывно падает от 1 в точке л до О в точке щ. Переходный режим характерен резкими падениями температуры стенки в местах контакта с жидкостью. Интенсивность этих пульсаций температуры стенки, главным образом, определяется значением Т — Т и (рсК)ЛрсХ) . [c.252]

Однако экспериментальное определение точек я и Kj и, следовательно, <7 , Т , Ял1 и Tjti крайне сложно, поэтому об[,[Чно фиксируют и принимают за границы переходного кипения точки С и D и соответствующие им значения Укрт,, и [c.258]

Можно следующим образом представить физический механизм переходного кипения. При высоких значениях температуры стенки Гц, жидкость отделена от поверхности нагрева пленкой пара (область устойчивого пленочного кипения). С уменьп]ением Г паровая пленка становится более тонкой, при этом развитие колебаний границы раздела фаз может привести к контакту жидкости с поверхностью нагрева. В месте контакта с горячей стенкой жидкость прогревается. По достижении определенного перегрева прилегающего к стенке слоя жидкости происходит возникновение устойчивых зародышей паровой фазы. Далее паровые пузыри растут, сливаются в сплошну 0 пленку и оттесняют жидкость от поверхности нагрева. Образовавшаяся при этом паровая пленка оказывается гидродинамически неустойчивой, что приводит к возникновению очередного контакта жидкости со стенкой, и процесс циклически повторяется. [c.258]

Созданная на основе изложенного фжзического механизма теория переходного кипения включает математические модели трех процессов, определяющих возникновение и прекращение контактов жидкости с поверхностью нагрева развитие гидродинамической неустойчивости границы раздела фаз пар—жидкость прогрев жидкости в месте ее контакта с поверхностью нагрева возникновение и рост паровых пузырей до их слияния в сплошную пленку. [c.258]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...