Теплоотдача при пленочном кипении жидкости

Рассмотрим процесс теплоотдачи при пленочном кипении жидкости на вертикальной пластине для условий ламинарного течения пленки пара. [c.313]

Для криогенных жидкостей, имеющих низкую температуру насыщения, пленочное кипение не связано с чрезмерным повышением температуры поверхности теплообмена и опасностью ее разрушения. С другой стороны низкие значения коэффициентов теплоотдачи при пленочном кипении способствуют уменьшению потерь жидкости в процессе самопроизвольного кипения. Поэтому для криогенных жидкостей режимы пленочного кипения представляют практический интерес. [c.408]

Коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении значительно меньше, чем при пузырьковом. При пленочном кипении кипящая жидкость отделена от поверхности нагрева пленкой пара, которая создает большое тепловое сопротивление. Нежелательно, чтобы теплообменные аппараты работали при пленочном кипении. Уже сам факт снижения коэффициента теплоотдачи нежелателен в таких условиях, так как становится невозможным передать заданное количество теплоты от одной среды к другой. Кроме того, в результате ухудшения охлаждения поверхности нагрева теплообменное устройство может разрушиться. [c.330]

Для пленочного кипения характерно существование паровой пленки, покрывающей поверхность нагрева. Пленочное кипение происходит при большей разности температур между твердой поверхностью и жидкостью. Для воды (и большинства органических жидкостей) при атмосферном давлении этот температурный напор составляет > 100°. Пленочное кипение наблюдается в быстродействующих перегонных аппаратах, при кипении криогенных жидкостей, охлаждении двигателей на химическом топливе, охлаждении реакторов и др. При высоких давлениях коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении может так возрасти, что пережога поверхности нагрева не наступает. При высоких температурах при пленочном кипении значительное количество теплоты передается излучением, поэтому коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении зависит от излучательных свойств поверхности теплообмена, поверхности жидкости и самого пара. Расчетные зависимости для коэффициентов теплоотдачи при ламинарном движении паровой пленки могут быть получены теоретическим путем. В развернутой форме эта зависимость имеет вид [c.202]

Как отмечалось выше, при пленочном кипении жидкость отделена от обогреваемой поверхности паровым слоем. Теплота к поверхности раздела фаз поступает через малотеплопроводный слой пара. В условиях свободного движения коэффициент теплоотдачи мало изменяется с изменением теплового потока (рис. 13-18). Влияние давления и физических свойств на теплоотдачу сохраняется существенным, как и при пузырьковом кипении. [c.318]

Выше указывалось (рис. 13-20, 13-21), что характер распределения скорости и температуры в пограничном слое при кипении является сходным с соответствующими профилями в пограничном слое при свободной конвекции однофазной жидкости. Поэтому теплоотдачу при пленочном кипении можно представить формой зависимости, которая применяется при конвекции однофазной жидкости. При турбулентном движении паровой пленки средняя теплоотдача описывается зависимостью [Л. 99] [c.321]

Физические свойства па- ра в этой формуле следует выбирать по средней температуре пара. На рис. 4-19 приведено сравнение этой формулы с опытными данными по теплоотдаче при пленочном кипении различных жидкостей на поверхности вертикальных труб [Л. 7, [c.125]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ПЛЕНОЧНОМ КИПЕНИИ НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ВЕРТИКАЛЬНЫХ ТРУБАХ В БОЛЬШОМ ОБЪЕМЕ ЖИДКОСТИ [c.128]

При пленочном кипении жидкостей и ламинарном течении пленки, в предположении, что тепло передается только путем теплопроводности паровой пленки, значение коэффициента теплоотдачи может определяться по формуле [c.194]

При пленочном кипении жидкость отделена от поверхности нагрева слоем пара, с внешней стороны которого время от времени открываются и всплывают крупные пузыри. Вследствие относительно малой теплопроводности парового слоя интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении существенно меньше, чем при пузырьковом. [c.332]

И локальный коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении прямо пропорционален скорости течения жидкости. [c.359]

При пленочном кипении жидкость отделена от поверхности нагрева слоем малотеплопроводного пара, вследствие чего интенсивность теплоотдачи во много раз меньше, чем при пузырьковом кипении. [c.91]

Влияние недогрева ядра потока жидкости на теплоотдачу при пленочном кипении [c.162]

Таким образом, коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении возрастает с увеличением недогрева ядра потока жидкости до температуры насыщения. Однако степень влияния недогрева уменьшается с ростом абсолютного давления в кипящей жидкости, вследствие [c.162]

По мере увеличения толщины паровой пленки она приобретает устойчивый характер, при котором коэффициент теплоотдачи сохраняется почти постоянным, мало зависящим от теплового потока. Однако влияние давления при пленочном кипении, так же как и при ядерном, имеет место (рис. 4-3), Поскольку через паровую пленку, кроме тепла за счет теплопроводности, проходит тепло и за счет лучистого теплообмена, то на коэффициент теплоотдачи оказывают влияние коэффициенты излучения поверхности теплообмена, поверхности жидкости, а также излучающие свойства самого пара. Тепло, которое проходит через паровой слой и передается с внешней поверхности в объем кипящей жидкости путем конвекции, увеличивается с увеличением скорости и недогрева жидкости вследствие этого увеличивается и общий коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении. [c.243]

При кипении жидкости различают два основных режима пузырьковое и пленочное кипение. Пузырьковым называется такое кипение, когда пар выделяется в виде отдельных пузырьков, а основная часть поверхности нагрева омывается жидкостью, которая перемешивается с отрывающимися паровыми пузырьками. В этом случае интенсивность теплоотдачи к жидкости весьма велика. Под пленочным понимают такое кипение, при котором поверхность нагрева отделена от массы жидкости сплошным слоем пара. С поверхности этого слоя отрываются большие пузырьки, уходящие в толщу жидкости. Из-за малой теплопроводности парового слоя интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении во. много раз меньше, чем при пузырьковом. Возникновение того или иного вида кипения определяется величиной плотности теплового потока с поверхности нагрева, степенью сухости текущей среды, скоростью потока и другими факторами. На рис. [c.257]

Расчетное соотношение для теплоотдачи при пленочном кипении находящихся в состоянии насыщения жидкостей (воды, хладонов, органических и криогенных жидкостей) имеет вид [39] [c.235]

Фиг. 17—19. Влияние скорости течения жидкости на теплоотдачу при пленочном кипении на горизонтальном поперечно обтекаемом цилиндре

В случае недогрева ядра потока жидкости до температуры насыщения коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении возрастает с повышением этой величины. [c.422]

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]

В отличие от пленочной конденсации пара в рассматриваемом случае на распределение скорости оказывает влияние параметр рпН-п/рр.. Скорость на поверхности раздела фаз обращается в нуль только для жидкостей с очень малым значением параметра рп( п/р - Скорость движения самой паровой пленки увеличивается с увеличением указанного параметра, так как этому соответствует меньшая сила трения, приложенная к пару со стороны жидкости на границе раздела фаз. Поэтому коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении несколько увеличивается при увеличении (Рп Ап/Р(а)° (рис. 13-20) в отличие от пленочной конденсации, для которой теплоотдача от этого параметра не зависит. [c.311]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ТЕПЛООТДАЧЕ ПРИ ПЛЕНОЧНОМ КИПЕНИИ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.197]

Теплоотдача при пленочном кипении в условиях свободной и вынужденной конвекции жидкости. Рассмотрим процесс теплоотдачи при пленочном кипении жидкости на вертикальной пластине для услсви11 ламинарного течения пленки пара. [c.269]

Значение 3 (см. уравнение (5)], дающее наилучшее соответствие между расчетными и экспериментальными данными, было равно 1,33. Коэффициент, определенный Бромли при вычислении среднего коэффициента теплоотдачи при пленочном кипении жидкости на внешней поверхности горизонтальных стержней, равен 0,62. Соответствующий коэффициент при использовании [c.296]

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]

Теплоотдача при пленочном кипении зависит от недогрева жидкости относительно температуры насыщения. Влияние недогрева мало при малых значениях pnAtjr и, наоборот, велико при значительных [c.320]

Высокая интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении обусловлена мощным переносом масс жидкости от поверхности нагрева в ядро потока при росте и отрыве паровых пузырей, а также интенсивным перемешиванием жидкости вблизи поверхности нагрева. Значительно меньшая интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении объясняется тем, что в этом случае масса жидкости отделена от поверхности нагрева слоем пара, имеющего низкую теплопроводность. На рис, 10.3 и 10.4 показано пленочное кипение спирта на графитовой поверхности, которое наблюдали В. М. Боришан-ский и О. С. Тасс. [c.237]

Высокая интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении обусловлена мощной микроконвекцией жидкости около поверхности нагрева при росте и отрыве паровых пузырей, а также интенсивным переносом масс жидкости в ядро потока. Значительно меньшая интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении объясняется тем, что в этом случае жидкость отделена от поверхности нагрева слоем пара, имеющим низкую теплопроводность. [c.247]

При пленочном кипении тепловой поток проходит от стенки через пелену перегретого пара прежде чем проникает в жидкость. Тепловое сопротивление парового слоя неизмеримо больше переходного сопротивления от стенки к соприкасающейся с ней жидкости при пузьфьковом кипении. Поэтому соответствующий коэффициент теплоотдачи оказывается гораздо меньшим. Наглядной и простой демонстрацией различия сопоставляемых процессов служит опыт с каплей воды, брошенной на горизонтальную раскаленную поверхность. Такая капля находится в сфероидальном состоянии, и будучи отделена от плиты паровой прослойкой, долго подскакивает, пока не превратится полностью в пар. Та же капля, помещенная на умеренно нагретую плиту и, следовательно, контактирующаяся с последней, испаряется почти мгновенно. Умеренная интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении служит положительным фактором при подводной сварке. [c.167]

Замеченное отсутствие влияния линейного размера поверхности нагрева на теплоотдачу позволило дополнить положения существующей теории теплоотдачи при пленочном кипении [Л. 3, 4,5.]. Было найдено, что при подстановке в формулу для вычисления средней теплоотдачи (при q = onst) вместо линейного размера величины (ст/у — опытные данные, полученные на вертикальных трубах с различными жидкостями, дают сходимость при одном и том же значении численного коэффициента. В опытах с горизонтальными трубами этого не наблюдается [Л. 5]. [c.138]

Процесс теплоотдачи кипящим жидкостям зависит от большого количества факторов и в основном определяется физико-химическими свойствами жидкости. Существуют два основных режима кипения а) пузырьковое, когда пар образуется в виде отдельных пузырьков на некоторых местах поверхности нагрева (центрах "ялообразования) б) пленочное, когда, масса жидкости отделена М поверхности нагрева сплошным слоем пара. Вследствие мало теплопроводности парового слоя интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении значительно меньше, чем при пузырьковом. [c.188]

Теплоотдача при пленочном кипении зависит от недогрева жидкости относительно температуры насыщения. Для недогретой жидкости теплоотдача выражается более сложными зависимостями Л. 230]. Теоретические расчеты показывают, что влияние недогрева мало при ма- [c.312]

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ПЛЕНОЧНОМ КИПЕНИИ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕИ [c.304]

Знание закономерностей пленочного кипения особенно важно при обращении с криогенными жидкостями. Очень большие температурные перепады между находящимися при комнатной температуре твердыми телами и криогенным и жидкостями часто приводят к возникновению пленочного кипения в процессе захолажива-ния. При работе с криогенными жидкостями пленочное кипение встречается настолько часто, что понимание механизма теплоотдачи при пленочном кипении очень важно для общей теории теплообмена при криогенных температурах. [c.196]

Прежде чем начать обсуждение результатов экопериме.нтов по пленочному кипению криогенных жидкостей, целесообразно сделать несколько общих замечаний относительно факторов, влияющих на процесс пленочного кипения. Эти замечания будут касаться влияния отдельных факторов на коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении для данной разности тем1ператур АГ. Так, например, существует обратная зависимость между характерным размером нагревателя и коэффициентом теплоотдачи, т. увеличение характерного размера нагревателя приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи. Для горизонтально расположенного нагревателя цилиндрической формы характерным размером является диаметр, для ленточного нагревателя — ширина, а для вертикального трубчатого нагревателя — его длина. Увеличение давления в системе или ускорения силы тяжести приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи при пленочном кипении. Различными авторами изучалось также влияние на коэффициент теплоотдачи ориентации нагревателя, состояния и материала поверхности нагрева, вида жидкости и внешних электрических полей. [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...