Кипящий граничный слой

Пусть основная масса жидкости имеет температуру Т< Т", в то время как Тст>Т". На некотором расстоянии й от поверхности нагрева возникает изотермическая поверхность с 7=7". В области 0<г/<б жидкость перегрета выше температуры насыщения, и в этом слое идет процесс парообразования. В области у>б 7 <7" и идет процесс конденсации пара, образовавшегося в кипящем граничном слое. При больших недогревах зона конденсации может быть сосредоточена в очень узкой полосе так, что возникающие на поверхности нагрева паровые пузыри не достигают отрывного диаметра и дышат , все время находясь нЯ стенке. В этой ситуации возникшая паровая пленка не генерирует на своей поверхности паровые пузыри. Очевидно, что для возникновения паровой пленки в жидкости, ядро которой недо-грето до температуры насыщения, необходим тепловой поток, больший, чем для возникновения кризиса кипения в жидкости насыщенной.. [c.203]

Кризис в механизме кипения имеет в основном гидродинамическую природу, т. е. является следствием нарушения гидродинамической устойчивости ранее существовавшей структуры кипящего граничного слоя. [c.182]

Кипящий граничный слой [c.104]

Первую область назовем зоной насыщения, или кипящим гранич ным слоем, а вторую область — холодным ядром потока жидкости В кипящем граничном слое происходит парообразование в холодном ядре — конденсация пара. [c.104]

Допустим, что особенности, вносимые в структуру кипящего граничного слоя вторжением в него холодных масс жидкости из ядра потока, определяются изменением паросодержания в этой области за счет процесса конденсации пара. Тогда определяющий критерий можно получить из балансного уравнения (10. 20), написанного для области, в которой протекает рассматриваемый процесс. Это уравнение дает следующие критерии подобия [c.120]

Когда в кипящем граничном слое возникает паровая пленка, го, как было показано в гл. 10, часть тепла расходуется на подогрев жидкости, вовлекаемой циркуляцией в граничную область из холодного ядра. Полагая, что и в этом случае общий тепловой поток складывается из потока, идущего на поддержание существования парового слоя, и потока, идущего на догрев холодных порций жидкости, можем написать тепловой баланс в виде [c.162]

Течение через отверстие в листе, представляющее собой местное сопротивление, в очень малой степени зависит от вязкости текущей среды. Мало влияние вязкости также и в жидкости над отверстием, так как она сильно турбулизирована потоком пара. В связи с этим можно отбросить в уравнениях движения двухфазного потока члены, учитывающие молекулярное трение. Тогда общая математическая формулировка задачи о течении двухфазного потока через дырчатый лист ничем не будет отличаться от системы уравнений (10.1), описывающих гидродинамику турбулизированного кипящего граничного слоя. Соответственно этому критическая скорость возникновения [c.179]

Последняя формула характеризует особый вид вырождения кризиса теплообмена в кипящем граничном слое. [c.196]

НЫЙ по размерам кипящий граничный слой. Эти соображения следует помнить при анализе экспериментальных данных, приведенных ниже. [c.304]

Механизм кристаллизации солен обратен механизму их растворения. При высокой концентрации ионов в рассоле плотность гидратной оболочки молекул воды снижается, уменьшается их разрывное действие и при насыщении рассола ионы солей соединяются в кристалл. Попадание вновь образованного кристалла соли (кирпичика накипи) в кладку образующейся накипи или в состав частицы шлама предопределяется его расстоянием (а следовательно, силой притяжения) в момент образования до ближайшего из этих двух возможных центров кристаллизации. Таким образом, образуется либо твердая накипь на поверхностях нагрева, либо шлам в граничном слое, выносимый затем в объем всего кипящего рассола. [c.85]

При интенсивном парообразовании и невысокой концентрации кипящего рассола раствор в граничном слое будет быстро беднеть ионами накипеобразователей за счет осаждения их на поверхностях нагрева. В этом случае образование новых центров кристаллизации будет происходить быстрее, чем рост ранее образованных кристаллов. Это и приводит к образованию мелкозернистой накипи. [c.85]

Уравнение работы, совершаемой при перестройке двухфазного граничного слоя в кипящей жидкости [c.124]

Критерий устойчивости двухфазного граничного слоя при свободной конвекции в большом объеме кипящей жидкости [c.432]

Дело в том, что у самой границы олово — флюс, где температура олова доходит до 300—320°, невозможно предположить существование водного раствора флюса. Очевидно, тонкий граничный слой флюса, с температурой примерно такой же, как у оловянной ванны, почти не содержит воды и является скорее солевым расплавом смеси хлоридов цинка, олова и железа. В этом высокотемпературном слое высаживание олова на жести естественно идет с максимальной интенсивностью. Выше этого слоя флюса-расплава содержание воды постепенно увеличивается, и кипящий слой флюса уже имеет температуру 250—220° С. Поэтому в верхних слоях флюса высаживание олова на жесть идет с минимальной интенсивностью. [c.21]

В работах [156, 157] кипящая жидкость рассматривается в виде системы с внутренними источниками теплоты, роль которых (в данном случае стоков теплоты) играют паровые пузыри. При этом принимается, что все процессы обмена, определяющие интенсивность теплоотдачи при кипении, протекают в жидкой фазе. Процесс теплообмена описывается уравнениями движения и сплошности j[ M. уравнения (1.14) — (1.18)], уравнением распространения теплоты в потоке жидкости и уравнением конвективного переноса теплоты из пристенного слоя в основное ядро потока. Граничное условие в данной системе уравнений записывается как условие теплообмена на границе греющая поверхность — жидкость [c.184]

Гидродинамический кризис теплообмена при кипении реализуется при независимом задании теплового потока на парообразующей стенке (граничные условия 2-го рода). В этом случае вследствие отсутствия обратного регулирования скорость эвакуации пара гг аз от поверхности нагрева лимитирует процессы, происходящие в пристенном слое кипящей жидкости. По мере повышения тепловой нагрузки и увеличения скопления паровых пузырей, образующихся на поверхности нагрева, наступает ситуация, когда [c.46]

Рассмотрим влияние основных режимных параметров — давления, массовой скорости и пар о содержания для указанных выше видов кризиса теплоотдачи. С изменением давления меняется плотность фаз, сила поверхностного натяжения, вязкость и т. д., что сказывается на параметрах парообразования и толщине граничного кипящего слоя. Различная скорость потока обусловливает разный градиент скорости в слое. Это оказывает влияние на размеры отрывающихся пузырьков пара и интенсивность эвакуации их в ядро течения. Турбулентные пульсации, также зависящие от средней скорости течения, определяют интенсивность диффузии капель из ядра и срыва жидкости с пленки. С изменением энтальпии потока меняется скорость, влагосодержание и интенсивность обмена жидкостью между ядром потока и пристенным слоем. " [c.120]

Таким образом, величина 8 является функцией краевых условий задачи и отражает структурную обстановку в потоке. Исходя из этого, величину г = R — 8 можно принять в качестве координаты граничного кипящего слоя. [c.81]

Если на входе в трубу жидкость недогрета, то на участках, где im = i M< ia (экономайзерный участок), параметр (гсм—1к)/г имеет отрицательное значение. В этом случае он представляет собой относительную энтальпию недогрева потока в данном сечении. Следует указать, что в области поверхностного кипения, когда i Mрасход пара за счет движения кипящего граничного слоя (рис. 13-1 2). [c.315]

При t M—1н параметр х формально равен нулю, однако в действительности в ядре потока жидкость еще недогрета, тогда как около поверхности при больших тепловых нагрузках имеется кипящий граничный слой. При входе в канал недогретой жидкости величина x= (i M—in)/г, совпадает с расходным паросодержанием только для удаленных от входа сечений, где х>0, т. е. в зоне, где вся жидкость достигла температуры насыщения. [c.315]

В ряде случаев (закалка, непрерывное литье металлов, охлаждение двигателей и т. п.) поверхность нагрева может иметь температуру, существенно большую температуры насыщения, хотя основная масса охлаждающей жЛдкости остается недогретой до этой температуры, В таком случае имеется некоторая изотермическая поверхность, по одну сторону которой жидкость перегрета, а по другую недогрета до температуры насыщения. Первая область называется кипящим граничным слоем, вторая — холодным ядром потока. В первой происходит парообразование, во второй — конденсация пара. [c.335]

При подъеме паровых пузырей, оторвавшихся от поверхности нагрева при пузырьковом кипении или от парового слоя при пленочном кипении, на их место притекает жидкость. В результате возникающей таким путем внутренней циркуляции жидкости последняя перемеш,ается из вышележаш,их слоев в направлении к кипящему граничному слою. [c.376]

Если часть этой жидкости поступает из ядра потока, не догре-того до температуры насыщения, то в области кипящего граничного слоя имеет место процесс конденсации пара, воздействующий на структуру этого слоя. [c.376]

Кипение начинается после того, как температура поверхности нагрева становится выше температуры насыщения при данном давлении. При достаточно больших тепловых потоках температура стенки может превысить температуру пасы.дения и тогда, когда ядро потока еще не догрелось до этой величино . В этом случае возникает кипящий граничный слой и холодное ядро потока. В ядре происходит полная или частичная конденсация пара, выходящего из кипящего граничного слоя. [c.173]

Процесс парообразования в кипящем слое подчиняется тем же общим закономерностям, что и в жидкости, во всей массе догретой до температуры насыщения, т. е. в зависимости от плотности теплового потока на поверхности нагрева происходит или пузырьковое или пленочное кипение. Однако вследствие турбулентного обмена масс между кипящим граничным слоем и ядром потока вторгающиеся из последнего холодные порции жидкости влияют как на величину критических плотностей теплового потока, так и на интенсивность теплоотдачи от поверхности нагрева. [c.104]

При этом необходимо учитывать, что кинематика и динамика сред В кипящем граничном слое при прочих равных условиях (физические свойства, состояние поверхности и т. д.) целиком определяется тепловой лагрузкой поверхности нагрева. При этих предположениях аналитическое рассмотрение вопроса приводит к связи [c.237]

Если на входе в трубу жидкость недогрета, то на участках, где /ш = /см<г н (экономайзерный участок), параметр ( см— /г имеет отрицательное значение. В технической литературе в области отрицатель ных значений этот параметр также обозначается символом х. Очевидно, что при этом он уже не характеризует вообще никакого паросодержания, а представляет собой просто относительную энтальпию недогрева потока в данном сечении. Далее, следует указать, что в области поверхностного кипения, когда /см< н, несмотря на отрицательное значение этого параметра, в потоке в действительности уже имеется небольшой расход пара за счет движения кипящего граничного слоя (см. рис. 13-11). [c.303]

В определенном смысле накипеобразование можно уподобить процессу гальваностегии. Как при гальваностегии количество и структура металла покрытия — функция плотности тока, концентрации электролита и его температуры, так при накипеобра-зовании количество и структура образующейся накипи — функция величины теплового потока (или температурного напора), концентрации и температуры кипящего рассола. При ядерном кипении в перегретом граничном слое разрушаются сольваты и ионы солей соединяются в кристаллики накипи, которые затем укрупняются и разрастаются. Каждый из этих процессов протекает с определенной скоростью в зависимости от нескольких определяющих факторов. Преобладает тот или другой процесс и соответственно получается та или иная структура накипи (мелко-, средне- или крупнозернистая). Механизм этого процесса еще больше усложняется в связи с изменением химического состава образующейся накипи при изменении концентрации и температуры кипящего рассола морской воды. [c.73]

На поверхностях нагрева сначала отлагаются первичные зародышевые кристаллы размером 0,2ч-0,3 мм, которые затем З крупняются и разрастаются, изменяя свою первоначальную форму. Та или другая структура накипи возникает в зависимости от температуры перегретого граничного слоя, величины тепловой нагрузки поверхности нагрева и концентрации кипящего рассола. [c.85]

При /< "( >0) величина повышается, так как конденсация пара в холодном ядре потока способствует повышению устойчивости кипяа.его граничного слоя. По опытам с рядом жидкостей [c.182]

Таким образом, детальное рассмотрение процесса образования, роста и отрыва паровых пузырьков при кипении жидкости у поверхности нагрева позволяет считать, что перенос тепла при кипении жидкости осуществляется в основном в граничном слое у стенки. Перенос тепла совершается иульсационным перемещением масс жидкости с участием теплопроводности. Такой характер переноса тепла подтверждается результатами измерения температурного поля по высоте кипящей жидкости над горизонтальной поверхностью нагрева (рис. 155). [c.366]

Термический кризис кипения реализуется при такой организации процесса, когда по мере повышения температурного напора ДГ температура стенки, а следовательно, и контактирующей с ней в пристенном слое жидкости достигает предельных значений, характеризуемых неравенством (2). Это осуществляется при независимом задании температуры греющей стенки (граничные условия 1-го рода). В практических приложениях это выполняется при обогреве поверхности нагрева конденсирующимся паром или однофазным потоком жидкости, имеющей высокую температуру. В этих случаях устанавливается так называемое обратное регулирование подвода тепла в соответствии с изменением интенсивности теплоотдачи со стороны кипящей жидкости. Действительно, по мере повышения температурного напора (или тепловой нагрузки) интенсивность парообразования возрастает. При этом возрастает и теплоотдача со стороны кипящей жидкости. Однако при некотором значении температурного напора скопление паро- [c.44]

В жидкости, полностью догретой до температуры насыщения, холодное ядро отсутствует, а граничный кипящий слой распространяется на всю толщу потока. [c.104]

Неоднократно предпринимались попытки выделить в потоке граничный кипящий слой [3, 12] и подогретое жидкое ядро. При этом в анализе некоторых авторов [4, 8, 14, 15] появляется новая переменная Гд (текущий радиус недогретого ядра), в связи с чем требуется учитывать еще одно дополнительное условие при решении задачи. [c.80]

Излагаются современные представления о теплообмене nffi кипении с недогревом в трубах. Дается краткий обзор результатов исследований мюгих авторов. Рассматривается вопрос о толщине граничного кипящего слоя и вводится дополнительное условие для ее расчета. Указывается возможная модель процесса теплопе)еноса при поверхностном кипении в условиях вынужденного движения теплоносителя. Библ. — 27, ил. — 5. [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...