Испарение и кипение жидкости

ИСПАРЕНИЕ И КИПЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ. КАВИТАЦИЯ [c.19]

Водяным паром называют реальный газ, образующийся при испарении или кипении воды. Водяной пар широко используют как рабочее тело в теплотехнике. Поскольку процессы испарения и кипения жидкости по своей физической сущности несколько различны, введем их определение. [c.126]

Процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием. Парообразование является следствием испарения и кипения жидкости. [c.210]

Во многих случаях перенос массы в пограничном слое среды у поверхности тела осложняется конвективным переносом истекающего или притекающего вещества к поверхности тела. Истечение или приток вещества на поверхности пористого тела может осуществляться с неравномерной удельной плотностью потока. Такой сложный характер переноса вещества на границе имеет место, например, при горении слоя частиц топлива, при сублимации влажных тел в вакууме, при сушке нагреваемых тел, при испарении и кипении жидкостей, при конденсации пара и т. п. Все эти и другие осложнения процесса переноса массы па поверхности тела необходимо иметь в виду в теоретических и опытных исследованиях процессов массообмена. [c.71]

Процесс получения пара из жидкости может осуществляться испарением и кипением. Испарением называется парообразование, происходящее только со свободной поверхности жидкости и при любой температуре кипением — интенсивное парообразование по всей массе жидкости, которое происходит при сообщении жидкости через стенку сосуда определенного количества теплоты. При этом образовавшиеся у стенок сосуда и внутри жидкости пузырьки пара, увеличиваясь в объеме, поднимаются на поверхность жидкости. [c.61]

Превращение жидкости в пар может протекать двумя различными по интенсивности и характеру процессами испарением и кипением. [c.122]

В гидравлических системах иногда происходит интенсивное испарение и кипение рабочих жидкостей в замкнутых объемах при различных значениях давлений и температур. [c.17]

При процессах, которые большей частью называются задержкой кипения, вещество обычно соприкасается со своим собственным паром. Тогда состояние не является равновесным напротив, на поверхности имеет место бурное испарение. Температура у этой поверхности равна температуре кипения, соответствующей давлению стоящего над ней пара. Только внутри она выше, и там, следовательно, имеет место такое же состояние, как при задержке испарения, и если жидкость соприкасается со своим паром, то это состояние может длительно существовать только при постоянном испарении на поверхности и теплопроводности внутри. [c.291]

Процесс перехода жидкости в пар называется парообразованием, этот процесс может происходить путем испарения и кипения. При испарении образование пара происходит только со свободной поверхности жидкости этот процесс протекает при любых температурах жидкости и может сопровождаться понижением ее температуры. Интенсивность испарения зависит от физических свойств жидкости и возрастает с повышением ее температуры. [c.102]

Процесс получения пара из жидкости может осуществляться испарением и кипением. [c.44]

Для выяснения свойств пара и особенностей каждого из его состояний рассмотрим процесс превращения жидкости в пар, называемый иначе процессом парообразования. Известно, что жидкость может превращаться в пар при испарении и кипении. [c.74]

Тематику этих исследований, публикуемых в журналах прикладной физики, механики и математики, в общих чертах можно охарактеризовать следующим образом. Первая группа дисциплин объединяет химическую, топливную и пищевую промышленность, агротехнику, целлюлозно-бумажную промышленность, коллоидную химию и физику грунтов. Каждая из дисциплин рассматривает ряд вопросов, касающихся транспортеров, пневматических конвейеров, гетерогенных реакторов, распылительных сушилок, псевдоожижения, осаждения, уплотненных слоев, экстракции, абсорбции, испарения и вихревых уловителей. В группе дисциплин, включающих метеорологию, геофизику, электротехнику, сантехнику, гидравлику, фоторепродукцию и реологию, мы сталкиваемся с такими вопросами, как седиментация, пористость сред, перенос и рассеяние, выпадение радиоактивных осадков, контроль за загрязнением воздуха и воды, образование заряда на каплях и коалесценция, электростатическое осаждение и ксерография. В механике, ядерной и вакуумной технике, акустике и медицине исследуются процессы горения, кипения, распыления, кавитации, перекачивания криогенных жидкостей, подачи теплоносителя и топлива в реакторах, затухания и дисперсии звука, обнаружения подводных объектов, течения и свертывания крови. В общих разделах космической науки и техники исследуются сопротивление движению искусственных спутников, взаимодействие космических аппаратов с ионосферой, использование коллоидного топлива для ракетных двигателей, рассеяние радиоволн, абляция, ракетные двигатели на металлизированном топливе, МГД-генераторы и ускорители. [c.9]

Процесс испарения может происходить не только с поверхности жидкости, но и внутри жидкости. Пузырьки пара внутри жидкости расширяются и всплывают на поверхность, если давление насыщенного пара равно внешнему давлению или превышает его. Этот процесс называется кипением. [c.86]

Если кипение жидкого раствора происходит в открытом сосуде, т. е. пар непрерывно отводится, то жидкость, так как пар беднее растворенным веществом, чем она, по мере кипения будет обогащаться растворенным веществом. Этот эффект может быть использован для разделения жидких смесей. Комбинируя последовательные испарения и конденсации, можно добиться полного разделения смеси жидкостей. Такое разделение жидких смесей называется ректификацией. [c.510]

Пар высокой концентрации образуется вследствие кипения жидкости малой концентрации в парогенераторе 7 при давлении более высоком, чем давление в испарителе и абсорбере. Для испарения жидкости к генератору подводится теплота при температуре которая должна быть не ниже [c.626]

ИСПАРЕНИЕ. КИПЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И КАВИТАЦИЯ [c.22]

Приняты следующие названия процессов аЬ — парообразование (реализуется в двух формах испарение — на свободной поверхности жидкости кипение — на свободной поверхности и внутри жидкости путем образо- [c.108]

Пар высокой концентрации образуется в результате кипения жидкости низкой концентрации в генераторе пара 1 при давлении р, более высоком, чем давление в испарителе и абсорбере. В генераторе пара для испарения жидкости расходуется теплота при температуре Гь более высокой, чем температура кипения при данных давлении и концентрации. Кроме того, температура подводимой теплоты должна быть выше температуры окружающей среды Го. Пар высокой концентрации направляется в конденсатор 2, где он конденсируется, охлаждаемый вОдой с температурой Го. Полученная насыщенная жидкость дросселируется в редукционном вентиле 3 от давления р до давления р2-В результате дросселирования температура жидкости понижается до температуры более низкой, чем в охлаждаемом объеме. В результате жидкость, поступившая в испаритель 4, установленный в охлаждаемом объеме, начинает испаряться, поглощая теплоту Из испарителя выходит пар, имеющий температуру Га и давление Р2, и направляется в абсорбер 5, где абсорбируется при температуре Го>Гг, отдавая теплоту р", которая отводится охлаждающей водой, имеющей температуру окружающей среды. [c.229]

Пар высокой концентрации образуется за счет кипения жидкости малой концентрации в парогенераторе 1 при давлении р2 более высоком, чем давление в испарителе и абсорбере. Для испарения жидкости к генератору подводится тепло при температуре U, которая должна быть не ниже температуры кипения при данном давлении и данной концентрации и во всяком случае больше 4. [c.486]

При кипении на полиро-ванной поверхности в условиях вакуума, когда поверхность обеднена зародышами паровой фазы, каждый вновь появившийся активный центр парообразования вносит больший вклад в процесс теплообмена, чем это имеет место при развитом кипении [187]. При понижении давления уменьшается частота отрыва и значительно увеличивается размер пузыря при отрыве. Например, при кипении воды под давлением 0,1-10 Па отрывной диаметр достигает нескольких десятков миллиметров. В первую половину периода роста пузырь имеет явно выраженную полусферическую форму. Такой крупный пузырь, опирающийся своим основанием на тончайшую жидкую пленку, создает весьма благоприятные условия для испарения в него жидкости. [c.192]

Перенос массы. Концентрация примеси в отложениях определяется конкурирующими процессами поступления растворенного вещества извне и его убыли. Если перенос тепла определяется кипением жидкости в отложениях, то скорость поступления примеси равна ее концентрации в жидкости, умноженной на скорость испарения. Примесь может выводиться из отложений следующим образом [c.29]

При подведении тепла к жидкости она по достижении определенной температуры, называемой температурой кипения при данном давлении, постепенно превращается в пар. Количество тепла в ккал, необходимое для превращения 1 кГ кипящей жидкости при данном давлении и неизменной температуре в сухой насыщенный пар, называется теплотой испарения и обозначается г. Такое же количество теплоты выделяется при переходе пара в жидкость. [c.37]

Исследование механизма процесса кипения жидкостей показало, что ухудшение теплообмена при кипении связано с переходом от пузырькового процесса кипения к пленочному. У жидкостей, смачивающих поверхность нагрева, при небольших тепловых нагрузках наблюдается пузырьковое кипение, когда на поверхности теплообмена возникают пузырьки пара, которые увеличиваются до определенного размера и отрываются от поверхности, поднимаясь к зеркалу испарения или уходя в ядро потока жидкости. В таком процессе большая часть поверхности омывается жидкостью. Экспериментальные данные по кипению в большом объеме аппроксимируются зависимостью [c.104]

Температура кипения жидкости в каждой точке процесса ненасыщенной парогазовой смеси определяется парциальным давлением пара, величина которого ниже давления насыщения, отвечающего температуре смеси. Поэтому в течение всего процесса испарения воды температура ее ниже температуры смеси и медленно повышается, следуя за повышением парциального давления пара. А температура смеси при обособленном массовом воздействии быстро понижается, пока не станет равной при этом парогазовая смесь достигает насыщенного состояния и парообразование прекращается. [c.34]

Помимо этого должно быть учтено, что в случае ненасыщенного газа температура жидкости, содержащейся в смеси , ниже температуры смеси то же имеет место обычно при вводе жидкости извне. Это обстоятельство приводит не только к необратимости процесса, о чем уже упоминалось, но и к другим существенным изменениям в явлениях, сопровождающих испарение влаги. При превращении жидкости в пар в этом случае затрачивается тепло не только на фазовый переход, но и на нагрев жидкости до температуры кипения и на перегрев пара. Поэтому количество тепла, поглощаемое при испарении, равно не теплоте парообразования, а разности энтальпий получающегося пара и впрыскиваемой жидкости. Аналогично вместо внутренней теплоты парообразования q в формулах должна быть поставлена разность внутренних энергий образующегося пара и впрыскиваемой жидкости или жидкости, содержащейся в смеси в начале процесса. [c.63]

Кипение жидкости может происходить и при отсутствии открытой поверхности. Сущность его состоит в том, что генерация пара происходит в основном в объеме самой жидкости за счет испарения ее внутрь пузырьков пара. [c.103]

Жидкая пленка на стенке становится все тоньше из-за испарения и увлечения жидкости паром, и в конце концов от пленки остаются отдельные струйки, разделенные сухими пятнами. Коэффициент теплоотдачи при этом резко уменьшается, а температура стенки сильно возрастает. Труба может перегреться и даже может произойти прогар. Теплоотдача и режим течения жидкости в таких условиях известны под названиями высыхание, чистый пережог, критический или пиковый тепловой поток. Термину высыхание , вероятно, следует отдать предпочтение, поскольку этот механизм прогара достаточно хорошо подтвержден экапериментально [2]. Он совершенно отличен от того, что имеет место при пузырьковом кипении в условиях недогрева, где считается, что механизм прогара связан с явлением гидродинамической неустойчивости (гл. 6). Важное различие между этими двумя механизмами состоит в том, что прогар при недогреве происходит очень быстро и часто сопровождается катастрофическим повышением температуры, тогда как при развитом кипении прогар происходит более медленно или вообще не происходит и температура стенки в большинстве случаев не выходит из допустимых пределов. [c.112]

Основная неопределенность при реализации точки кипения неона связана с недостаточной точностью данных об изотопическом составе природного неона. В положении о МПТШ-68 редакции 1968 г. его состав определялся следующим образом 90,9 % °Не, 0,26 % Ые и 8,8 % Ne, что было основано на измерениях, проведенных в 1950 г. [60]. Выполненная позже работа [75] утверждает, что более вероятным является следующий состав естественного неона 90,5 % Ne, 0,26 7о 2 Ые и 9,26 % 2=Ме. МПТШ-68 редакции 1975 г. основывается на этих новых значениях. Присутствие тяжелых фракций в неоне естественного состава, т. е. Ne и N0, приводит к слабой зависимости давления от соотношения жидкой и паровой фаз и от направления процесса испарения или конденсации жидкого образца. Температура исчезновения паровой фазы названа точкой кипения, а температура исчезновения жидкой фазы — точкой росы. При увеличении количества неона в камере различие между точкой кипения (жидкость естественного состава) и точкой росы (пар естественного состава) составляет 0,4 мК. Существует, однако. [c.160]

В паровых котлах над поверхностью испарения получается только влажный,пар с большей или меньшей степенью сухости. Влажный пар определяется давлением р или температурой и степенью сухости х. Температура влажного пара равна температуре кипения жидкости при данном давлении. Удельный объем влажного пара определяется как объем смеси, состояш,ей из сухого пара и воды [c.179]

Рост и охлопывание паровых пузырьков — два разных процесса, которые управ.ляются соответственно испарением и конденсацией. Первый может происходить таким образом, что пар образуется на поверхности раздела между паровой и жидкой фазами. Это возможно в том случае, когда теплота парообразования передается жидкости непосредственно на ее поверхности и в результате пар образуется в виде пузырьков, которые вырастают и всплывают в жидкости. Такой вид испарения называется кипением. Конденсация — процесс, обратный кипению. Она происходит, когда температура жидкости ниже температуры насыщения и поэтому пузырьки начинают охлопываться. Эти два процесса и сопутствующие им явления теп.лообмена будут рассмотрены более подробно в следующих разделах. [c.130]

От части поверхности, на которой нет активных зародышей паровой фазы, тепловой поток отводится жидкостью, сильно тур бу-лизированной паровыми пузырями. При пузырьковом кипении паровой пузырь отделен от теилоотдающей поверхности тонкой пленкой жидкости (микропленкой) [97, 98]. Краевой угол 0<9О= (рис. 6.1, а). Площадь непосредственного контакта поверхности нагрева с паром парового пузыря в центре основания последнего пренебрежимо мала, поэтому поверхность практически полностью омывается жидкостью. Однако необходимо отметить, что схематично представленная на рис. 6.1, а форма парового пузыря, обеспечивающая высокую интенсивность теплообмена, реализуется только при кипении жидкости, смачивающей теплоотдающую поверхность. Очевидно, что чем больше действующих на единице площади но- верхности центров парообразования z, тем большая часть теплового потока отводится от стенки за счет испарения жидкости в паровые пузыри и тем выше интенсивность теплообмена. С ростом величины Z усиливается турбулизация пристенной области паровыми пузырями, что также приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи. [c.162]

Интенсивность теплообмена при пузырьковом кипении недогретой до температуры насыщения жидкости в условиях вынужденной конвекции определяется в основном локальными течениями, вызванными пузырьками, движением основной массы жидкости и переносом тепла паровой фазой при испарении у поверхности нагрева и конденсации в жидкости. Корреляционные соотношения обычно учитывают в той или другой форме эти процессы. Однако соотношения, полученные суперпозицией данных по теплообмену при вынужденной конвекции в отсутствие кипения и данных по кипению в большом объеме, по-видимому, не могут быть достаточно универсальными, так как они не учитывают третью составляющую процесса, а механизмы развитого кипения в объеме и кипения движущейся недогретой жидкости существенно различаются [5.15]. [c.131]

На основании сказанного процесс кипения жидкости следует представлять себе таким образом. Когда перегрев жидкости вблизи поверхности нагрева достигает определенного порога, начинают функционировать некоторые разбросанные по поверхности зародышевые центры парообразования. Вначале пар образуется из центров, допускающих возникновение крупных пузырей пара, т. к. для этого достаточен самый умеренный перегрев жидкости. В связи с испарением жидкости в полость пузырей их объем увеличивается, и, достигнув определенного размера, они отрываются от стенки. При отрыве часть пара остается на стенке и облегчает возникновение новых пузырей из действующего центра парообразования — процесс повторяется. Если кипение происходит в неподвижной в целом жидкости (так называемое кипение в большом объеме), то отрыв пузырей от стенки вызывается действием архимедовой силы. При интенсивном вынужденном течении [c.164]

Причина, по которой коэффициенты в правой части этих уравнений оказались существенно меньше единицы, по-видимому, состоит в том, что почти вся вода, подтекающая к поверхности нагрева, в процессе пузырькового кипения диспергируется в виде жидких капель и только небольшая ее часть расходуется при испарении и пузырьковом кипении жидкости. Однако можно полагать, что сделанная выше оценка в основном правильна, особенно если принять во внимание полученную прямую зависимость между величинами и 4ыин- [c.243]

Графики изменения основных параметров рабочих процессов и температуры внутренней стенки по длине трубки оптимального при данной совокупности значений параметров совокупности опг змеевикового парогенерирующего канала приведены на рис. 4.17. Длина трубки такого канала составляет 29,166 м, число витков — 51, а коэффициент потерь давления — 0,9208. Из этого рисунка видно, что змеевиковый модуль является теплонапряжен ным элементом, особенно в зоне поверхностного кипения, где плотность теплового потока достигает 2-10 Вт/м . В этой же зоне коэ( х )ициент теплоотдачи к дифениль-ной смеси характеризуется наибольшими значениями и остается достаточно высоким в области испарения пристенной пленки жидкости. В обеих зонах значения тепловых нагрузок на 50. .. [c.83]

При пузырьковом кипении, когда поверхность нагрева непосредственно омывается жидкостью, основное падение температуры происходит в тонком пристенном слое жидкости. В этом случае вследствие высокой интенсивности теплоотдачи конвектирующей жидкости и малой теплопроводности пара можно считать, что практически все тепло передается от поверхности нагрева к жидкости, а затем уже паровым пузырям путем испарения в них жидкости. [c.334]

Образование пузырьков. Быстрая заряж. частица выбивает на своё.м пути в веществе электроны разных энергий (а-электроны). ЭлектроИы достаточно больших энергий, удаляясь от траектория, в свою очередь, выбивают вторичные о-электроиы и т, д. В результате многократных столкновений с атомами жидкости а-электроны тормозятся вблизи траектории и вызывают дополнит, нагрев жидкости в области радиусом г. Это приводит к образованию центров кипения — зародышей. Образовавшийся зародыш пузырька радиусом г больше нек-рого критич. г р будет расти за счёт испарения окружающей его жидкости во внутр. полости пузырька. Величина Гцр определяется соотношением [c.177]

Процесс теплообмена между теплопередающей поверхностью и ядром потока можно условно подразделить на два этапа. Во-первых, тепло-съем с поверхности нагрева слоем теплоносителя, непосредственно примыкающим к этой поверхности. Во-вторых, перенос воспринятого тепла из пристенного слоя в ядро течения. Исследования механизма кипения, основанные на анализе переносимого тепла и массы из пристенного слоя в ядро течения, встречают трудности при выявлении всех возможных путей переиоса. Прямое измерение теплосъема с поверхности нагрева достаточно сложно осуществить методически. Однако независимое рассмотрение этих двух процессов облегчает понимание механизма пузырькового кипения. Для выяснения механизма необходимо знать количество жидкости, подтекающей из ядра потока в пристенный слой, паропроизводительяость поверхности нагрева и соотношение между составляющими теплосъема за счет испарения и конвекции жидкой фазы. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...