Область перегрева жидкости

Приведенные графики характеризуют наличие различных областей теплообмена в прямоточном парогенераторе. Во входном участке парогенератора имеет место экономайзерный режим, сопровождающийся перегревом жидкости сверх температуры насыщения (область перегрева жидкости). После достижения определенной величины пере-калия [c.6]

I — область перегрева жидкости [c.6]

При небольшой разности температур между стенкой трубы и температурой насыщения калия на входе в парогенератор область перегрева жидкости может занимать значительный участок трубы, в котором почти полностью отсутствует теплообмен. Поэтому при проектировании парогенератора расход греющего теплоносителя должен быть выбран с таким расчетом, чтобы температурный перепад на входе превышал величину по формуле (2). [c.11]

Область перегрева жидкости [c.257]

Рассмотрим вариант 2 - испарение охладителя завершается во второй зоне. Из данных, приведенных на рис. 6.6, следует также, что как бы велика ни была интенсивность теплообмена в первой зоне (или величина 7i), независимо от протяженности области испарения, при увеличении плотности внешнего теплового потока и превышении им некоторого определенного значения неизбежно наступает режим теплообмена, при котором температура пористого материала в области испарения превышает температуру Т достижимого перегрева жидкости и в точке z = z происходит смена режима теплообмена. Используя последнее из условий [c.139]

Теоретически и экспериментально установлено, что чем больше перегрев жидкости, тем меньше минимальный радиус парового пузырька, который может существовать в объеме жидкости. В свою очередь, этот радиус определяет размеры тех элементов шероховатостей, которые служат центрами парообразования. Увеличение перегрева жидкости приводит к уменьшению минимального радиуса пузырька и появлению все большего количества действующих центров парообразования за счет дополнительного включения в процесс шероховатостей меньших размеров. Зародившийся паровой пузырек растет вследствие подвода теплоты до отрывного диаметра о, затем отрывается от поверхности нагрева и всплывает, увлекая за собой некоторое количество жидкости из пристенной области в основной объем. Освободившееся на поверхности нагрева пространство заполняется жидкостью и в центре парообразования вновь зарождается паровой пузырек. [c.216]

Повышение температуры насыщения у поверхности пузыря по-разному влияет на свойства смесей и растворов в зоне испарения, а именно свойствами жидкости в этой области определяется интенсивность теплообмена [184]. Например, перегрев жидкости, необходимый для ее испарения в паровой пузырь радиусом R, пропорционален коэффициенту поверхностного натяжения о. Повышение а по внешнему проявлению эквивалентно дополнительному снижению истинного перегрева жидкости. [c.369]

При увеличении температурного напора тепловой поток проходит через максимум (рис. 13-4). Максимуму теплообмена предшествует конвективная область 1, соответствующая малым перегревам жидкости,, и область развитого кипения 3. Между ними находится область неустойчивого кипения 2. Она характеризуется малой плотностью центров парообразования. [c.301]

Уравнение сохранения количества движения в однофазной области перегрева пара (так же, как и в области подогрева жидкости) эквивалентно по форме соответствующему уравнению сохранения для химически инертных веществ, [c.149]

Современные представления о жидком состоянии fl, 2] позволяют установить границы области предельного перегрева жидкости, которые характеризуют устойчивый контакт жидкой среды с поверхностью нагрева при ее охлаждении (рис. 1). Имеют [c.42]

Сверху и снизу область возможной реализации поверхностного пузырькового кипения ограничивается необходимым минимальным перегревом жидкости и максимально возможным перегревом. По мере приближения к критической точке необходимый пере- [c.268]

I — закритическая область (для парообразования не нужны центры) 11 — пузырьковое кипение невозможно (нет перегрева жидкости относительно температуры насыщения, необходимого для парообразования) 111 — область возможной реализации устойчивого поверхностного пузырькового кипения [c.269]

На рис. 4-2 показан характер изменения коэффициента теплоотдачи и теплового потока от температурного напора (перегрева жидкости) для воды атмосферного давления. В зависимости от интенсивности теплоотдачи наблюдаются следующие четыре области конвективная, или область подогрева жидкости 1, область пузырькового кипения 2, область перехода пузырькового режима в пленочный <3 и область пленочного кипения 4. Аналогичный характер изменения теплоотдачи наблюдается и при кипении других жидкостей. [c.232]

Интересные сведения о ранних наблюдениях перегрева жидкостей приведены в Курсе физики Хвольсона [64]. На рис. 11 область метастабильных состоя- [c.69]

При работе на пузырьковых камерах важно знать область радиационной чувствительности перегретой жидкости и располагать сведениями о зависимости чувствительности от параметров состояния жидкости. В работе [205] исследовали работу так называемых чистой и грязной пузырьковых камер, наполненных н-пентаном ). После стабилизации нижнего давления производились кратковременное облучение узким пучком -квантов и фотографирование жидкости. По фотографиям определялось среднее число пузырьков на единице длины следа (плотность следа), которое характеризует радиационную чувствительность камеры. Плотность следа возрастает с увеличением перегрева жидкости, но вблизи границы спонтанного вскипания наблюдается участок почти постоянной чувствительности. Аналогичный результат получен в работе [206] на пропановой камере. Чувствительность камеры определялась по концентрации пузырьков в центральной части камеры при равномерном облучении у-квантами от источника Со . [c.211]

Специфика пьезометрических опытов с перегревом жидкости не позволяет определять массу жидкости в приборе каждый раз после всех подготовительных операций. Для н-гексана была сделана привязка данных к значениям удельных объемов на изобаре р = 20 бар в области стабильных состояний. Массу исследуемой жидкости в калибровочных опытах находили по плотности н-гексана при 20 °С и атмосферном давлении М = (рУ)зо- Объем V определяли перед сборкой установки, для этого пьезометр с н-гексаном и известным количеством ртути [c.233]

Зародышами фазы могут быть только такие образования, для которых г б [291]. Поэтому с приближением к критической температуре минимально возможный размер зародыша растет соответственно росту б. В то же время Гк при заданной температуре уменьшается по мере вторжения в область метастабильных состояний. Напомним, что достижимым перегревам жидкостей при давлениях от [c.290]

Кипение металлов в каналах. Различают четыре области теплоотдачи при кипении металлов в каналах 1) область перегрева жидкости (она может отсутствовать ) 2) область развитого кипения (интенсивного теплообмена), 0 < х < < Хгр 3) переходная область, -Хгр <( х < хгр 4) область ухудшенного теплообмена (закризнсная область), хгр < х < 1. [c.102]

Область перегрева жидкости. Наличие перегрева связано с отсутствием на поверхности действующих центров парообразования. Для их активации необходим перегрев поверхности. Степень пе )егрева может быть оценена по формуле [c.102]

Область перегрева жидкости. Процесс кипения жидких металлов в трубах по сравнению с неметаллическими жидкостями характеризуется рядом особенностей. Эти особенности связаны с физическими свойствами металлических теплоносителей и высокой температурой насыщения. Одной из таких особенностей, ранее отмеченной в (Ц, является значительный перегрев жидкости сверх температуры насыщения. Было обнаружено, что при подогреве калия в рабочем участке наблюдался рост температуры жидкости сверх температуры насыщения. При достижении некоторой (критической для данных условий) величины перегрева происходило вскипание жидкости, и температура теплоносителя начинала резко падать, уменьшаясь до величины, близкой к Тпосле чего дальнейший процесс кипения калия в трубе происходил при обычных условиях (рис. 2). [c.6]

Изложены результаты экспериментального исследования теплоотдачи при кипении калия в иарогенерирующей трубе. Опыты по кипению калия проведены на рабочем участке с электрообогревом и в однотрубном парогенераторе с натриевым обогревом. Кривые изменения температурных полей, теплового потока, коэффициента теплоотдачи и паросо-держания по длине трубы характеризуют наличие различных областей теплообмена D нарогенераторе. Рассмотрены области перегрева жидкости, интенсивного теплообмена и переходная. Представлены формулы для расчета перегрева и коэффициента теплоотдачи. Илл. 7, табл. 4, библиогр. 13 назв. [c.284]

Во входном участке парогенерирующей трубы имеет место экономайзерный режим, сопровождающийся перегревом калия сверх температуры насыщения (область перегрева жидкости). После достижения определенного перегрева температура калия падает до значения, близкого к Г,. [c.257]

Однако в некоторых случаях (при очень высоких внешних тепловых потоках) температура проницаемой матрицы очень быстро возрастает в области испарения и достигает в сечении Z величины Т перегрева жидкости до завершения ее полного испарения. После этого жидкость перестает смачивать пористый материал, микропленка свертывается в микрокапли, и происходит резкая смена режима течения двухфазного потока с высокоинтенсивным теплообменом при испарении микропленки на режиме движения во второй зоне Z K дисперсного потока перегретого пара с микрокаплями жидкости. Этот режим отличается относительно низкой интенсивностью внутрипорового конвективного теплообмена. Нужно отметить, что именно такому характеру истечения парокапельного потока из стенки при высокой температуре ее внешней поверхности, значительно превышающей величину Г, соответствуют приведенные на рис. 6.3 экспериментальные данные. [c.134]

Для примера рассмотрим процесс кипения в в е э т и к а л ь-ной трубес восходящим потоком жидкости (рис. 17.15, а). При поступлении в трубу иедогретой жидкости и в1лходе из нее перегретого пара можно выделить три области по высоте трубы / — область подогрева жидкости без кипения // — область кипения /// область подсыхания и перегрева пара. [c.203]

На рис. 2.18 зависимость плотности q теплового потока от температурного напора АТ представлена в логарифмической системе координат. Область 1 на этом графике соответствует конвективному теплообмену. В области 2, благодаря малой плотности центров парообразования, процесс кипения неустойчив. Область 3 соответствует развитому пузырьковому режиму кипения. В этой области плотность q теплового потока достигает максимума. Дальнейщее повышение перегрева жидкости приводит к появлению переходной области 4, а затем [c.122]

Явление г и с т е р е з и-с а. При построении зависимости а=/(<7) в условиях повышения плотности теплового потока появление первых паровых пузырей и переход к развитому кипению происходят при более высокой плотности теплового потока по сравнению с ее значением, отвечающим прекращению процесса кипения дак при проведении опыта в обратном направлении. В связи с этим в интервале значений q между и <7нк коэффициенты теплоотдачи в первом случае (опыт с повышением q) оказываются меньше, чем во втором. Это объясняется тем, что при переходе от низких к более высоким плотностям теплового потока не все центры парообразования соответствующего радиуса кривизны (при данном перегреве жидкости) оказываются активными. Часть из них еще заполнена жидкостью и не может генерировать паровую фазу. При переходе от высоких значений q к более низким практи-чески все центры, соответствующие данному температурному напору, являются активными. Рассмотренное явление получило название гистерезиса по тепловому потоку. На рис. 7.4 и 7.5 представлены опытные данные, полученные при кипении фреона-22 на никелевой трубке [39] и при кипении неона на платиновой проволоке. В последнем случае опытные данные представлены в виде зависимости плотности теплового потока от температурного напора At=t -r— н. Из риснунков видно, что коэффициенты теплоотдачи на нижней ветке петли гистерезиса могут быть в два (и более) раза ниже, чем на верхней. Это всегда следует учитывать при обобщении опытных данных, полученных в переходной области. [c.193]

Другую представляющую интерес часть, а именно, растворимость вещества в паре над насыщенной жидкостью в областях перегрева и закритической, более легко рассматривать во всем температурном интервале при постоянном давлении. При сверхкритических давлениях изобары непрерывны, но с резкими изменениями в псевдокритической области. М. А. Стырикович и др. [28] дали ряд кривых растворимости некоторых веществ при давлениях от 255 до 300 атм (рис. 3.18, д). На рис. 3.18,6 изображены зависимости растворимости некоторых наиболее [c.59]

Энтальпия заданного состояния прочитывается по оси ординат если Ь, с, d-—состояния жидкости, сухого пара, перегретого пара при заданном давлении р, то значения г, Л / найдутся проектированием этих точек на ось ординат, причём Р—V — г, —i" — Соотношение i = и Apv позволяет для всех случаев находить внутреннюю энергию как и = i—Apv, так, например, и = i"—Apv". На диаграмме i—s в области перегрева обычно наносят семейство процессов v = onst. Эти кривые протекают круче изобар, сохраняя тот же характер. Точка в области перегретого пара определяет его удельный объём, оцениваемый по значениям нзохор, между которыми находится рассматриваемая точка для определения объёмов влажного пара используется выражение дг для состояния влаж- [c.480]

Достижимые в тех или иных условиях значения степени пересыщения пара или величины перегрева жидкости зависят от разнообразных причин, таких, как степень шероховатости поверхностп сосуда, в котором реализуется метастабильное состояние, степень загрязненности вещества, наличие внешнпх возмущений п т. д. В наиболее тщательно поставленных экспериментах удается достаточно глубоко проникнуть в область метастабильных состояний и приблизиться к спинодали. На рис. 6-40 в приведенных координатах t нанесено положение левой ветви спинодали (границы предельного перегрева жидкости) по результатам экспериментов с рядом углеводородов (и-пентан, п-гексан, ге-гептан, этиловый эфир). Пунктиром на этой тс, х-диаграмме нанесена линия насыщения. [c.213]

К. вызывается перегревом жидкости, состояние к-рой попадает в область выше линии равновесия (бинодали, I см. рис. к ст. Ван-дер-Ваальса уравнение), или понижением давления ниже его значения на лииии равновесия жидкость — пар. На диаграмме состояния процесс К. описывается пек-рой траекторией или точкой внутри области метастабильного (перегретого) состояния (рис.), ограниченной с одной стороны бинодалью, с другой — спинодалью, границей термодинамич. устойчивости жидкости. При отрицат. давлении, соответствующем растяжению жидкости, наблюдается каватация — явление, родственное К. [c.364]

С сечения 1—1 (см. рис. 4.18) начинает развиваться тепловой пограничный слой перегретого пара, формирование которого происходит практически по тем же закономерностям, что и в начальном участке канала. Кризисное сечение можно условно рассматривать как переднюю кромку трубы, где температура смеси практически постоянна по сечению трубы н равна температуре насыщения. В условиях интенсивного обогрева, когда температура стенки в закризисной области превышает температуру максимального перегрева жидкости Гпред новерхпость трубки омывается перегретым паром, температура которого изменяется по сечению пограничного слоя от температуры стенки до температуры насыщения в ядре потока. По аналогии с тепловым пограничным слоем можно рассматривать диффузионный пограничный слой, в котором концентрация капель изменяется от максп-мальной в ядре потока до нуля на стенке или каком-то расстоянии от нее. [c.173]

Следует отметить, что вдоль теоретической кривой хорошо располагаются данные, полученные при малых объемных водосодержаниях потока. С увеличением водосодержапия потока экспериментальные значения Sta/ Fstj P s, начинают отклоняться от теоретических значений, что находится в соответствии с ограничениями модели по гомогенности потока. Отклоняются также от расчетной кривой данные, температура стенки в которых в закризисной области на всем протяжении начального участка И.ЛИ на значительной его части меньше температуры предельного перегрева жидкости Гпред. Это означает, что на начальном участке развивался двухфазный пограничный слой, в котором паросодержание неизвестно. Если рассчитывать Лет по температуре стенки и давлению, то йст получится [c.178]

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]

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]

Разработанная Болмером и Фишером теория возникновения зародышей была распространена на явление перегрева жидкостей. Показано, что возникновение зародышей в объеме гомогенной жидкости, на плоской твердой поверхности и на выступах твердой поверхности требует перегревов, соответствующих разности давлений ДР порядка сотен атмосфер во всей области практически наблюдаемых краевых углов. Это настолько превышает экспериментально наблюдаемые перегревы, что подобную возможность возникновения зародышей приходится исключить. Хорошо смачиваемые впадины следует тоже [c.96]

Монография посвящена в основном термодинамике метастабильной (перегретой) жидкости и выяснению условий, при которых происходит флуктуацион-ное образование зародышей паровой фазы. Впервые на большом экспериментальном материале для различных веществ и широкого интервала давления проверена теория Фольмера — Деринга — Зельдовича — Френкеля. Изложены новые методики экспериментального исследования. Обсуждается поведение плотности жидкости при глубоком заходе в метастабиль-ную область, свойства и способы аппроксимации спинодали — границы термодинамической устойчивости фазы, особенности закритических переходов. Устанавливается связь перегрева жидкости с процессами при интенсивном теплообмене в режиме взрывного вскипания. Кратко рассмотрены вопросы термодинамики и зародьппеобразования при конденсации и кристаллизации. [c.2]

Опыты по кинетике спонтанного зародышеобразования методом всплывающих капелек и в пузырьковой камере соответствуют квазистатистическим условиям перевода жидкости в метастабильпое состояние. При наблюдениях времен ожидания зародыша система долнчна быть чистой, т. е. не содержать готовых и легко активируемых центров парообразования. Но жидкость можно сильно перегреть и при наличии искусственных центров. Для этого нужно осуществлять достаточно быстрый нагрев. Необходимо обеспечить такое тепловыделение в жидкости, которое значительно превышало бы сток тепла на испарение в действующих центрах. Тогда их роль как регуляторов температуры становится малоэффективной. Температурный режим жидкости заметно изменится при вступлении в действие большой массы флуктуационных зародышей. Поскольку частота и скорость роста пузырьков очень круто зависят от глубины захода в метастабильную область, то ожидаемое нарушение температурного режима должно наступать резко. При большом перегреве жидкости нужно учитывать запасенное ею тепло [c.108]

Метастабильные состояния газа и жидкости вместе с границей устойчивости однородных состояний описываются в модели твердых шаров, которая является вариантом модели Изинга. Получается уравнение состояния ван-дер-ваальсовского тина [214]. Специально вопрос о границе устойчивости рассмотрен Фишером [239]. Он использовал метод коррелятивных функций в супернозицион-ном приближении. Однако результаты указанных разработок имеют скорее качественный характер и пока мало пригодны для количественных оценок. Удивительно правдоподобная и в то же время простая оценка снинодали получается в элементарной дырочной жидкости, которая была предложена Фюртом [240]. Теория охватывает и метастабильную область. Дырки отождествляются с пузырьками пара, которые спонтанно возникают в жидкости. Каждому равновесному состоянию вещества соответствует определенное распределение дырок по их размерам. Пузырьку приписываются обычное поверхностное натяжение, три степени свободы поступательного движения и одна внутренняя степень свободы, отвечающая изменению радиуса г. Давление нара в пузырьке принимается равным давлению насыщения при данной температуре и плоской границе раздела, р" = р . Средний размер дырок увеличивается по мере перегрева жидкости, оставаясь весьма малой величиной до некоторого предельного перегрева, после чего начинается катастрофический рост пузырьков. По смыслу используемого в [240] условия теория дает уравнение спинодали в переменных р, Т, однако в таком плане результаты не обсуждались. [c.260]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...