Переходный режим кипения

Плотность потока теплоты в точке,начала кризиса кипения имеет наибольшее значение, обозначаемое через По достижении критической плотности потока теплоты кипение становится неустойчивым вследствие того, что поверхность нагрева покрывается то паровой оболочкой, то слоем жидкости этот переходный режим кипения называют частично пленочным кипением (участок СО). [c.468]

При больших значениях At наступает второй, переходный режим кипения (рис. 4-2,6). Он характеризуется тем, что как на самой поверхности нагрева, так и вблизи нее пузырьки непрерывно сливаются между собой, образуются большие паровые полости. Из-за этого доступ жидкости к самой поверхности постепенно все более затрудняется. В отдельных местах поверхности возникают сухие пятна их число и размеры непрерывно растут- по мере увеличения температуры поверхности. Такие участки как бы вы- [c.104]

При больших значениях наступает второй, переходный режим кипения (рис. 4-2, б). Он характеризуется тем, что как и на самой поверхности нагрева, так и вблизи нее пузырьки непрерывно сливаются между собой, образуются большие паровые полости. Из-за этого доступ жидкости к самой поверхности постепенно все более затрудняется. В отдельных местах поверхности возникают сухие пятна их число и размеры непрерывно растут по мере увеличения температуры поверхности. Такие участки как бы выключаются из теплообмена, так как отвод теплоты непосредственно к пару происходит существенно менее интенсивно. Это и определяет резкое снижение теплового потока и коэффициента теплоотдачи в области переходного режима кипения. [c.112]

Характеристики кипения многих жидкостей не соответствуют привычным представлениям о кипении воды. Кривая кипения (зависимость удельной тепловой нагрузки от температурного напора— превышения температуры стенки над температурой насыщения кипящей жидкости), которая приведена на рис. 95, дает представление о трех режимах процесса. Левая восходящая ветвь кривой соответствует пузырьковому кипению, когда пар образуется отдельными пузырьками на неровностях микрошероховатости поверхности. Нисходящая ветвь кривой характеризует переходный режим кипения. Правая плавно восходящая ветвь отвечает пленочному режиму кипения, когда вся поверхность или ее большая часть, составляющая 90—95% поверхности, покрыта паровой пленкой. [c.186]

I — область конвективного теплообмена II — пузырьковое кипение III — переходный режим кипения IV, V — пленочное кипение [c.187]

Переходный режим кипения (рис. 1.3,6) характеризуется непрерывным сливанием пузырьков в большие паровые полости. В этом режиме доступ жидкости к поверхности трубы становится все более затрудненным и отдельные участки выключаются из теплообмена. Это обстоятельство и приводит к снижению теплового потока и коэффициента теплоотдачи в области переходного режима кипения. [c.10]

ПЕРЕХОДНЫЙ РЕЖИМ КИПЕНИЯ [c.287]

Режим 3. В этой области наблюдается перемежающееся во времени и по поверхности пузырьковое и пленочное кипение. Такой переходный режим реализуется в экспериментах, если независимой переменной служит температура стенки температурный напор). [c.60]

На рис. 2.56 показана зависимость коэффициента теплоотдачи при кипении воды от плотности теплового потока. Верхняя возрастающая ветвь О А соответствует пузырьковому кипению, нижняя ветвь БД — режиму пленочного кипения. В точке А коэффициент теплоотдачи достигает максимального значения. При дальнейшем увеличении плотности теплового потока пузырьковый режим переходит в пленочный и коэффициент теплоотдачи резко падает до значений в области точки Г. На участке АБ режим кипения называют переходным, в этом случае могут сосуществовать пузырьковый и пленочный режимы кипения. Однако при фиксированном тепловом потоке переходный режим неустойчив и стационарно существовать не может. [c.196]

Все три режима кипения можно наблюдать в обратном порядке, если, например, раскаленное массивное металлическое изделие опустить в воду для закалки. Вода закипает, вначале охлаждение тела идет относительно медленно (пленочное кипение), затем скорость охлаждения быстро нарастает (переходный режим), вода начинает периодически смачивать поверхность, и наибольшая скорость снижения температуры поверхности достигается, в конечной стадии охлаждения (пузырьковое кипение). В этом примере кипение протекает в нестационарных условиях во времени. [c.105]

Обобщение опытных данных при кипении фреонов в вертикальной трубе приводится лишь в [86] и [93]. В [86] получены критериальные уравнения для расчета теплоотдачи фреонов, кипящих внутри вертикальных труб при различных режимах парожидкостной смеси. Авторы работы дают следующую классификацию режимов пузырьковое кипение, кольцевой поток, смешанный ноток и переходный режим. Формулы найдены па основании опытов с Ф-12 и Ф-22 для гладких труб и труб с внутренним оребрением. [c.225]

ОТ температурного напора (автомодельная область). При достижении температурного напора, соответствующего кризису пленочного кипения, стержневой режим сменяется переходным кипением и тепловой поток резко возрастает, достигая максимума в точке кризиса пузырькового кипения. Переходный, пузырьковый и однофазный конвективный режимы охлаждения составляют 1 —10% всего времени охлаждения. Таким образом, в процессе охлаждения существуют следующие режимы течения снарядный, стержневой неавтомодельный, стержневой ав-200 [c.200]

Переходное кипение принадлежит к одному из наиболее интересных режимов кипения, в котором тепловой поток может расти, когда температурный напор падает (см. рис. 8.11). Однако долгое время этот режим не представлял практического интереса и поэтому мало изучен. [c.300]

Задача расчета нестационарного охлаждения трубопровода при пленочном кипении представляет собой сопряженную задачу стенка — двухфазный поток , в которой совместно решаются уравнения теплопроводности для стенки и одномерные уравнения для пара и жидкости двухфазного потока. Для замыкания общей системы одномерных уравнений двухфазного потока ( 7.2) необходимы эмпирические зависимости для тепловых потоков ( 7п, Qk, < ж), гидравлических сопротивлений (Т,с, Тщ) и паросодержаний х, ф), которые находят экспериментально для каждого режима пленочного кипения. Следовательно, для расчета нестационарного охлаждения трубопровода криогенной жидкостью, когда от начала охлаждения до конца происходит смена режи.мов (снарядный, стержневой, переходное кипение, пузырьковый), необходимо располагать, помимо упомянутых эмпирических зависимостей, для каждого из режимов еще и данными об условиях смены режимов. В такой общей постановке эта задача в настоящее время не может быть решена из-за отсутствия всех необходимых экспериментальных данных о теплоотдаче, гидравлическом сопротивлении и условиях смены режимов. [c.309]

Итак, в условиях фиксированного потока тепла q, подводи-могб к поверхности нагрева, оба перехода от пузырькового к пленочному и обратно носят кризисный характер. Они происходят при тепловых потоках pi и нра соответственно. В этих условиях переходный режим кипения стационарно существовать не может, он является неустойчивым. [c.107]

В случае, когда к поверхности нагрева подводится фиксированный тепловой поток q (электрический обогрев, обогрев за счет теплоты, выделяющейся в результате ядерных превращений), характер зависимостей АТ(д) и а( ) изменяется (рис. 3.18, б). Если постепенно увеличивать q от ну.тевого значения, то вначале процесс развивается точно так же, как и при задании температуры стенки — при q свободной конвекции, на смену которому при Я > йа.к (АТ > А приходит пузырьковый режим кипения. Однако как только значение q хотя бы немного превысит значение q , пузырьковый режим кипения сразу же сменяется пленочным. Этот переход, условно изображенный на рис. 3.18,6 штриховой линией, носит кризисный характер — из-за резкого ухудшения теплоотдачи и большого значения q температура стенки очень быстро повышается, что в реальных теплообменных устройствах может вызвать разрушение поверхности нагрева. Если после установления стационарного состояния при q = снижать тепловой поток, то пленочный режим сохраняется до значения кр2, а затем происходит обратный переход к пузырьковому режиму, тоже носящий кризисный характер (см. рис. 3.18,6). Таким образом, при задании q полностью исключается переходный режим кипения. [c.233]

На рис. 13.3 приведены результаты типичных экспериментов по резкому охлаждению, где заштрихованные области указывают диапазон <7макс и дмия для 27 экспериментов. С целью сравнения приведена кривая кипения Мерта и Кларка [24] для резкого охлаждения медных сфер диаметром 12,7 и 25,4 мм. Эти авторы получили меньшее расхождение между данными различных экспериментов благодаря локализованному началу образования пузырьков при использовании сфер меньшего диаметра. Рис. 13.3 показывает значительное различие -между данными по стационарному кипению и результатами, полученными при резком охлаждении. При резком охлаждении пленочное кипение гораздо более устойчиво соответственно переходный режим кипения начинается при меньших значениях теплового потока и перегрева стенки. Данные Мерта и Кларка показывают аналогичное смещение для д ии. [c.307]

Режимы кипения. Различают по крайней мере три режима кипения жидкости в большом объеме естественная или свободная конвекция пузырчатое кипение пленочнбе кипение (при этом между пузырчатым и устойчивым пленочным кипением имеется переходный режим). [c.468]

Переходный режим. Этот режим кипения, отличающийся наиболее сложным механизмом передачи теплоты, изучен сравнительно мало, поэтому получить надежные расчетные соотношения трудно, На интенсивность процесса влияют различные факторы режимные параметры, физические свойства жидкости, пара и материала греющей стенки, форма и ориентация поверхности нагрева и др. Особенно существенным оказывается влияние низкотеплопроводных покрытий поверхности на- [c.234]

К настоящему времени проведено значительное количество исследований как кипения в большом объеме, так и пузырькового кипения при максимальных тепловых потоках в условиях вынужденной конвекции (гл. 6), а также ряд исследований переходного явления Лейденфроста (см. [22]) при кипении в большом объеме (для некриогенных жидкостей). Никто из исследователей не обращался к изучению переходной области при вынужденной конвективной теплопередаче в криогенных жидкостях. Экспериментальные исследования в этой области всегда трудны, а в случае криогенных жидкостей, кипящих при низких температурах, особенно, поскольку переходный режим охватывает область малых АГ, составляющих примерно 1 К для гелия, 5 К для водорода, 8 К для азота и 30 К для кислорода. [c.287]

Переходный режим от дкр, ДО дкрг стационарно существовать не может, так как при увеличении д больше <7кр, резко увеличивается температура поверхности нагрева (ухудшается ее охлаждение) и режим переходит в пленочное кипение (если не перегорает стенка трубы). В пленочном режиме при снижении д At уменьшается до А4рг. Дальнейшее понижение д обусловливает переход режима кипения в пузырьковый. [c.74]

Область П1 между точками С и О называется переходным кипением. В этой области сильно колеблющаяся граница раздела фаз периодически в разных местах кратковременно касается стенки. За время контакта % в этих местах осуществляется интенсивный теплосъем путем нестационарной теплопроводности и успевающего развиться пузырькового кипения. Доля площади, на которой жидкость контактирует со стенкой /, с ростом АТ непрерывно падает от 1 в точке л до О в точке щ. Переходный режим характерен резкими падениями температуры стенки в местах контакта с жидкостью. Интенсивность этих пульсаций температуры стенки, главным образом, определяется значением Т — Т и (рсК)ЛрсХ) . [c.252]

Рис. 10.13. Изменение коэффициента теплоотдачи при кипении в большом объеме воды а - в зависимости от Д15, б - в зависимости от я ОА - пузырьковое кипение БД - пленочное кипение АБ - переходный режим АГ - мгновенный переход от пузырькового режима кипения к пленочному БВ - переход от пленочного к пузырьковому режиму кипения Цкр - первая критическая плотность теплового потока Якрг вторая критическая плотность теплового потока

Рис. 10.13. Изменение <a href="/info/788">коэффициента теплоотдачи</a> при кипении в большом объеме воды а - в зависимости от Д15, б - в зависимости от я ОА - <a href="/info/765">пузырьковое кипение</a> БД - <a href="/info/764">пленочное кипение</a> АБ - <a href="/info/31866">переходный режим</a> АГ - мгновенный переход от пузырькового режима кипения к пленочному БВ - переход от пленочного к пузырьковому режиму кипения Цкр - <a href="/info/30703">первая критическая плотность теплового потока</a> Якрг вторая <a href="/info/26709">критическая плотность</a> теплового потока

При возрастании плотности теплового потока или дальнейшем увеличении температурного напора (0 > 0, р) число центров парообразования увеличивается настолько, что наступает момент, когда пузырьки сливаются, образуя у поверхности нагрева сплошной паровой слой, от которого периодически отрываются и всплывают крупные пузыри. Такой режим кнпепия жидкости называется пленочным (область ПЛ). Отвод теплоты от стенки к жидкости в этом режиме кипения осуществляется путем конвективного теплообмена и излучения через паровую пленку. Пленочный режим подразделяется па переходный (ПР), устойчивый пленочный (УПЛ) и теплообмен излучением ТИ). Паровая пленка представляет собой большое термическое сопротивление ввиду своей малой теплопроводности (в 20—40 раз меньше, чем у жидкости), в силу чего теплоотдача от греющей поверхности к жидкости резко ухудш ается, уменьшаясь в десятки раз по сравнению с пузырьковым кипением, а температура стенки при этом значительно возрастает. [c.2]

Симметричный характер функции распределения при малых Ат соответствует пузырьковому кипению. При переходном от пузырькового к снарядному режиме кипения функция имеет два максимума. Когда формы распределения идентичны для газа и жидкости существует эмпуль-сионный режим. При дисперсно-кольцевом режиме значение Ат уменьшается. Уменьшается и размер диспергированной жидкой фазы. [c.246]

При квазистационарных режимах кризис кипения почти всегда можно представлять следствием гидродинамической перестройки двухфазного пограничного слоя. Однако сама гидродинамическая обстановка обусловлена особенностями парообразования у стенки, что наглядно проявляется в переходной области ВГ, где с ростом средней температуры стенки удельный тепловой поток, а с ним и мощность парообразования уменьшаются, тогда как кризисные явления усиливаются. При термодинамическом подходе к описанию кризиса кипения основной определяющей величиной при заданном давлении становится температура стенки. Хотя обычно Ттах <С этот подход может быть полезен. В работах [195, 196] сделана успешная попытка описать теплообмен при кипении и режим максимального теплового потока с помощью величины Т — Tg, выраженной как доля максимально возможного перегрева нчидкости Т — Т = АГц (р). [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...