Образование паровых пузырей на поверхности нагрева при

Образование паровых пузырей на поверхности нагрева при пузырьковом кипении [c.94]

Образованию паровой пленки на поверхности нагрева также способствует плохая смачиваемость поверхности нагрева. На рис. 13-13 показаны три формы паровых пузырей на хорошо, слабо и плохо смачиваемой поверхности. При плохо смачиваемой поверхности, достаточно небольшого увеличения тепловой нагрузки, чтобы вызвать пленочное кипение. Однако поверхности нагрева практических аппаратов обычно хорошо смачиваются, и поэтому пленочный режим кипения может быть только при больших тепловых нагрузках. [c.175]

Наличие оксидной пленки на поверхности нагрева вносит некоторое дополнительное термическое сопротивление между металлом и жидкостью, но в то же время создает более благоприятные условия для образования паровых пузырей на поверхности окисленной трубы вследствие ее шероховатости. В связи с этим теплоотдача при малых тепловых нагрузках на окисленных трубах выше, а при больших ниже, чем на гладких трубах. [c.174]

Волны возмущения играют основную роль в увеличении потери давления для парового потока, а кроме того, часто вызывают образование пузырей на поверхности нагрева. Они являются одной из основных причин уноса капель жидкости за счет срыва жидкости с гребней волн. В [2.12] делается вывод, что при р = 6,8 МПа, pw = 1000 кГ/м -с, х = 0,4 ми- [c.43]

Минимальный радиус Rк парового пузырька в момент зарождения соответствует размеру неровностей на поверхности теплообмена. Чем больше перегрев жидкости и чем выше давление р, тем меньше йк. Рхли жидкость смачивает стенку, кипение протекает при незначительном перегреве. Это означает, что на образование пузырей помимо перегрева и давления влияет также характер физико-химического взаимодействия жидкости с твердой стенкой. Число действующих центров парообразования увеличивается с уменьшением й. Рост числа центров парообразования приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи за счет перемешивания жидкости при движении пузырьков. На поверхности нагрева [c.122]

Паровые пузыри, образовавшись на поверхности нагрева, конденсируются в относительно холодной основной массе жидкости, но при этом вследствие образования пузырей возникает дополнительное сопротивление на всасывании по сравнению с сопротивлением при течении однородной жидкости. [c.72]

При испарительном парообразовании течение процесса несколько отлично. В этом случае характер теплообмена подобен кипению жидкости при высоких скоростях и небольших тепловых потоках и обусловливается преобладающей ролью турбулентных возмущений, создаваемых движением пленки. Образования паровых пузырей в массе движущейся пленки не наблюдается. Почти постоянное давление по высоте поверхности нагрева обеспечивает равномерное испарение жидкости. Эти явления накладывают существенный отпечаток на оценку процесса теплообмена в тонких пленках выпариваемой морской воды. [c.157]

Для пояснения механизма теплоотдачи при кипении удобно ввести в рассмотрение массовую скорость образования паровой фазы Gf, кг/ м -ч), на поверхности нагрева и наибольшую возможную массовую скорость G удаления пара от поверхности нагрева при данных условиях пузырькового кипения. Величина Gf определяется плотностью теплового потока qFy количеством работающих центров парообразования, давлением и физическими свойствами жидкости в вязком подслое. Величина 0 - определяется условиями, внешними по отношению к вязкому подслою подъемной силой пузырей пара, скоростью течения жидкости вне подслоя, а в некоторых случаях формой и размерами объема кипящей жидкости и расположением поверхности нагрева в поле силы тяжести. [c.304]

Каждый член, стоящий в правой части уравнения (6.38), определяет количество теплоты, вынесенное в основной объем жидкости в единицу времени с единицы площади теплоотдающей поверхности соответственно за счет турбулентного обмена, в форме избыточной энтальпии перегретой жидкости, выталкиваемой из пристенной области паровыми пузырями, а также в форме работы, затраченной на образование поверхности раздела фаз. В этом уравнении и Wi — температура и скорость жидкости на границе между ламинарным слоем и турбулентным ядром потока соответственно t и W — средние температура и скорость в ядре потока У — объем жидкости, захватываемый одним паровым пузырем при отрыве от поверхности нагрева А и F — соответственно площади поперечного сечения и поверхности трубы С — константа. [c.185]

Этих недостатков не имеют адиабатные опреснители (рис. 6), в которых нагретая морская вода частично испаряется при входе в так называемые расширительные камеры, где поддерживается температура насыщения на 5—10 град меньше температуры поступающей воды. При этом испарение происходит с поверхности струй или потока морской воды и не сопровождается образованием пены или паровых пузырей. Нагревается вода в конденсаторах и в подогревателе без кипения, так как давление воды в этих теплообменниках достаточно велико. [c.22]

Отвод около двух третей подводимого тепла при кипении от участка, не занятого образованием паровой фазы, должен снизить темперагуру в этом месте. Однако измерения показали, что температура поверхности нагрева вне радиуса пузырька остается постоянной. В месте парообразования происходит резкое снижение температуры. Кроме того, если интенсивный теплоотвод является результатом действия потока холодной воды на поверхность, то в центре парообразования в момент отрыва или разрушения пузыря должна снижаться температура. Но в работах [5.19, 5.20] установлено, что в процессе разрушения пузырька в центре парообразования температура теплопередающей поверхности увеличивается. Таким образом, ни перемешивание жидкости в пристенном слое, ни поток холодной жидкости в центр парообразования не обеспечивают достаточную интенсивность теплоотвода от поверхности нагрева в процессе кипения. [c.214]

Так как на площадках поверхности нагрева под образующимися паровыми пузырями не происходит глубокого упаривания раствора в пристенном слое и он остается ненасыщенным, то и не происходит кристаллизации солей. Отсюда следует, что в условиях нормального пузырькового кипения, даже при концентрациях, значительно превышающих обычные солесодержания котловой воды, отложения легкорастворимых соединений на внутренней поверхности парообразующих труб не образуются. Лишь при нарушении режима гидродинамики пароводяной смеси и ухудшении температурного режима металла парообразуюи их поверхностей возможно местное повышение концентрации легкорастворимых соединений в пристенном слое котловой воды вплоть до насыщения с последующей кристаллизацией их и образованием твердых отложений на поверхности нагрева. В указанных неблагоприятных условиях происходит глубокое упаривание пристенного слоя котловой воды, сопровождаемое резким уменьшением водосодер-жания потока пароводяной смеси. [c.87]

Развитым пузырьковым кипением называют такой процесс интенсивного образования пузырей пара на поверхности нагрева, при котором скорость генерации пара в вязком подслое мала по сравнению с наибольшей возможной скоростью удаления пара Ор < В этом случае интенсивность разрушения вязкого подслоя пузырями не зависит от максимально возможной скорости 0 отвода пара. Поэтому и теплоотдача здесь не зависит от скорости и характера движения кипяп ей жидкости в объеме, а также от его формы и размеров. При повышении плотности теплового потока др возрастает количество образуюш ихся пузырей пара, которые разрушают вязкий подслой и увеличивают теплоотдачу. Ясно, что при этом увеличивается и скорость Ор образования паровой фазы. [c.305]

Пузырьковым кипением называют такое, при котором пар образуется в виде [[ериодически зарождающихся и растущих на поверхности нагрева пузырей. Паровая фаза может возникать и в объеме жидкости, например, при сбросе давления в сосуде. На поверхности нагрева наиболее благоприятная физическая обстановка для образования пузырей. Например, в тонком слое у стенки жидкость перегрета больше, чем в остальном объеме, на стенке имеются зародыши паровой фазы в форме микровпадин конечного радиуса кривизны, заполненных газом или паром дан-рюй жидкости в зародышах образуются пузыри. [c.336]

Характерная особенность всех рассмотренных ранее испарителей— парообразование на поверхностях нагрева, расположенных внутри кипящей жидкости. Такое испарение наиболее просто осуществимо и позволяет достигнуть высоких значений коэффициента теплопередачи благодаря интенсивной турбулиза-ции пограничного слоя при образовании и отрыве паровых пузырей. Однако с этой особенностью связан и ряд недостатков кипящих испарителей, роль которых возрастает с увеличением их размеров. Это прежде всего усиленное образование накипи на поверхностях нагрева на границах паровых пузырей. Во-вторых, интенсивный выброс капель рассола в паровое пространство и образование пены над кипящим слоем загрязняют пар, а сам кипящий слой жидкости оказывается неустойчивым (изменяется его высота), особенно при глубоком вакууме. [c.21]

Таким образом, процесс кипения обусловлен не только вероятностью возникновения зародыша при данном перегреве жидкости, но и вероятностью распределения центров парообразования на поверхности нагрева. Вероятностный характер возникновения паровых пузырей на твердой поверхности отчетливо подтверждается кривыми их распределения по частотам образования, которые были получены для нескольких давлений Л. М. Зы-синой и автором [15]. Аналогичные кривые были получены позднее Г. Г. Трещевым [48] для кипения в условиях подогрева ядра потока жидкости до температуры насыщения. Отрывной, диаметр пузырей также не является величиной постоянной, а подчиняется некоторому распределению. В статических условиях отрывной диаметр пузыря на гладкой поверхности определяется, по вычислениям Фритца [59], формулой [23] [c.45]

Если в растворе количество отдельных электролитов превышает их предел растворимости, накипеобразование протекает с определенным проявлением цикличности. В частности, на поверхности нагрева из ионов ДЭС возникает кристаллический слой. Однако при поверхностном кипении нет условий для возникновения ЭП и неподвижного ПСБ. Паровые пузыри постоянно перемешивают ПСБ, и он не имеет ярко выраженного электроней-трального состава. Помимо частиц коагеля и геля, в нем имеется множество мицелл, ионов, кристаллических образований и т. п. Поэтому хотя паровые пузыри стимулируют отложение электролитов в накипь, это не означает, что в таких растворах наступает усиленное отложение в накипь только веществ ионной диссоциации. Паровые пузыри, сдвигая ионы ДЭС, одновременно с этим разрушают барьер на пути электронейтральных частиц к теплообменной поверхности. Это, а также неупорядоченность ПСБ приводит к защемлению органических и минеральных электронейтральных частиц в торосах кристаллов, которые возникают вокруг контактных пятен паровых пузырей. Поэтому образующаяся накипь состоит из электролитов, коагелей, гелей и студней. Она получается рыхлой, ее кольца могут превышать толщину граничного слоя несмотря на то, что для таких растворов толщина последнего значительно больше, чем у растворов ионной структуры. В этом случае на отложения действует гидродинамика потока и они могут разрушаться. [c.62]

При температуре стенки, превышающей температуру кипения Т Т"), начинается процесс кипения. Центрами образования новой фазы являются микровпадины на поверхности нагрева. Возникновение паровых пузырей и их перемещение вызывает перемешивание жидкой фазы в непосредственной окрестности обтекаемой поверхности, и тем самым интенсифицируется теплоотдача. Однако при достижении некоторой плотности теплового потока интенсивность парообразования становится столь значительной, что жидкость оттесняется от поверхности нагрева, и на последней возникает сплошная паровая пленка. [c.187]

При объемной или смешанной кристаллизации электролитов накипеобразование в значительной мере происходит за счет кристаллов, приносимых к поверхности из объема раствора. Кристаллы электролитов и их конгломераты в растворах можно рассматривать как электронейтральные частицы. Однако ДЭС любой поверхности, когда он имеет те же ионы, что и приблизившийся к нему кристалл, не является для последнего ионным барьером и обеспечивает ему прочную связь с поверхностью нагрева. Паровые пузыри не разрушают эту связь и стимулируют накипеобразование. Если ДЭС поверхности нагрева состоит из других ионов, чем кристаллы электролитов в объеме раствора (многокомпонентная среда), последние отлагаются в накипь так, как это типично для электронейтральных взвесей. ДЭС катодного зерна металлической поверхности во многих случаях может оставаться без изменений. Для приведенного на рис. 1 случая такое может иметь место, если количество КС1 в растворе меньше предела растворимости этой соли. После образования на соседних анодных зернах кристаллической структуры, катодные зерна и их ДЭС оказываются ниже твердой поверхности (рис. 3, а), что в общем плане выглядит как нарушение кристаллической структуры поверхности. Известно, что дислокации, а вернее, сопутствующие им терассы и ступеньки на грани кристаллов, способствуют росту последних при ничтожном пересыщении. [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...