Кризис кипения и перегрев жидкости

Кризис кипения и перегрев жидкости [c.200]

КРИЗИС КИПЕНИЯ И ПЕРЕГРЕВ ЖИДКОСТИ [c.201]

КРИЗИС КИПЕНИЯ и ПЕРЕГРЕВ ЖИДКОСТИ [c.203]

Многообразие фитилей ведет к разнообразию конкретных условий парообразования. Многие явления характерны как для низкотемпературных, так и для высокотемпературных тепловых труб. Рассмотрим прежде всего парообразование в пористых фитилях, состоящих, например, из нескольких слоев сетки, металлического войлока или пористых спеченных засыпок. Для них в первом приближении можно представить следующую общую двумерную модель [38] (рис. 3.11). Модель состоит из шаров, теплопроводность которых значительно больше, чем теплопроводность окружающей жидкости, и шары соединены между собой с помощью тепловых мостиков, которые поддерживают теплопроводность в направлении У (в середине рисунка мостики не обозначены для лучшей наглядности). Если на месте А стенки действует зародыш пузырьков пара, то пузырьки будут распространяться в направлении, где расстояние между шарами наибольшее. Если перегрев жидкости в направлении К достаточен для того, чтобы пузырек расширился (увеличился) до мениска С, то возникает открытый канал пара между местами А и С. Если же пузырек распространяется вдоль стенки так, что и места зародышей В становятся действующими, то это почти несущественно до тех пор, пока сплошная пленка пара не распространится в направлении X у стенки. Вследствие малой теплопроводности пара в этом случае возможны перегрев и пережог стенки — наступает типичный кризис кипения. Уместен вопрос, какая капиллярная структура наиболее пригодна для достижения больших тепловых нагрузок. Очевидно, что такая, в которой облегчено распространение паровой зоны в направлении У (см. рис. 3.11) и затруднено образование сплошной паровой пленки непосредственно у стенки. С одной стороны, для достижения возможно большего капиллярного давления в тепловой трубе требуются небольшие диаметры капиллярных каналов. С другой стороны, при малых диаметрах каналов больше опасность образования пленки у стены, так как для прохода пара через фитиль требуется большая разность давлений пара между Л и С и, соответственно, должен быть велик перегрев жидкости у стенки. Из-за увеличения сопротивления потоку жидкости нельзя сильно уменьшать толщину фитиля. Для жидкости с плохой теплопроводностью необходимо обращать внимание на хорошие тепловые контакты внутри капиллярной структуры, чтобы обеспечивать хорошую теплопроводность в поперечном направлении. Это достигается спеканием частиц или сеток между собой и стенкой. [c.140]

В заключение сформулируем сжато основной тезис доклада. Практически полное прекращение пузырькового режима кипения обусловлено достижением у горячей стенки температуры предельного перегрева жидкости с учетом влияния условий смачивания. Сам предельный перегрев определяется безотносительно к явлениям теплопередачи и по своей природе выступает как термодинамический кризис устойчивости жидкой фазы при заданном давлении. [c.64]

Осуществление перегретого состояния жидкости в большом объеме затруднительно и требует специальных мер предосторожности. Нужно избавиться от посторонних (искусственных) центров парообразования. Но местный перегрев жидкости при стационарном тепловом режиме часто встречается в технике. Примером служит кипение жидкости у горячей стенки. Прилегающий непосредственно к ней тонкий слой жидкости принимает температуру стенки и находится в перегретом состоянии, несмотря на постоянное обновление пограничного слоя . Величина перегрева гSрастет с увеличением удельного теплового потока q. При достаточно высоком значении q = наступает кризис кипения, и го пузырьковый режим сменяется пленочным. В этом случае жидкость отделена от греющей поверхности слоем пара. [c.61]

Наличие жидкой плеикп имеет решающее значение и для теплообмена, в частности, для отвода тепла с греющей стенки канала, за счет которого иленка испаряется. При интенсивном испарении, когда из-за отдува паром капли из ядра потока не успевают подпитывать пленку, спа лможет исчезнуть (течение станет дисперсным) или потерять свою сплошность. При этом из-за отсутствия надлежащего контакта нагревающей стенки с жидкой фазой может произо тп ухудшение теплообмена и перегрев стенки. Это явление называется кризисом теплоотдачи из-за высыхания пристенной жидкой пленки пли иногда — кризисом теплоотдачи второго рода (с м. 6). Существует еще кризис теплоотдачи при пузырьковой кипении (первого рода), который может произойти при больших тепловых нагрузках из-за объединения паровых пузырьков, образующихся на греющей стенке, в паровую пленку, что также нарушает контакт жидкости с греющей стенкой и может привести к аварийному перегреву последней (см. ниже 8). Кризисы теплоотдачи являются фактором, который ограничивает мопщости ядерных реакторов, парогенераторов, осложняет работу т])убчатых нечей в технологии. [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...