Механизм процесса теплообмена при пузырьковом кипении жидкости

Анализ механизма процесса кипения жидкостей на гладких поверхностях показывает, что высокой интенсивности теплообмена можно достигнуть только при высоких д или ДГ, т. е. в области развитого пузырькового кипения. Однако увеличение д (АГ) в аппаратах, в частности в испарителях холодильных машин, может привести к существенному ухудшению энергетических показателей установки в целом. Поэтому характерным для работы испарителей холодильных машин являются относительно низкие по сравнению с парогенерирующими поверхностями энергетических установок значения д (ДГ), при которых теплообмен в большом объеме на технически гладких поверхностях осуществляется или в режиме свободной конвекции, или в области слаборазвитого кипения. [c.15]

Кипением называют процесс парообразования на поверхности нагрева и в толще жидкости. Известны два вида кипения пузырьковое и пленочное. При пузырьковом кипении па поверхности нагрева, в так называемых центрах парообразования, возникают отдельные пузырьки пара, которые некоторое время остаются на иоверхности, увеличиваются в объеме, а затем отрываются и уходят в толщу жидкости. Основная часть поверхности, свободная от центров парообразования, омывается жидкостью. Отрыв пузырей от иоверхности вызывает непрерывные возмущения в слое, прилегающем к поверхности, и интенсифицирует теплообмен можд этой инертной частью жидкости и поверхностью на рева. Движение пузырей в толщу жидкости вызывает интенсивное перемешивание ее, вследствие чего нагретые частицы жидкости выносятся в основную массу, а более холодные — к поверхности нагрева. Такой механизм теплообмена обусловливает высокую интенсивность теплоотдачи. [c.124]

Большая сложность пузырькового кипения по сравнению с конвекцией без изменения агрегатного состояния обнаруживается при рассмотрении факторов, влияющих на механизм обоих процессов. В то время как для описания теплообмена в однофазной жидкости используют вязкость, плотность, теплопроводность и удельную теплоемкость, для описания процесса пузырькового кипения требуются еще и другие характеристики. Необходимо ввести поверхностное натяжение, скрытую теплоту парообразования, температуру насыщения, плотность жидкости и пара и пр. Как и при обычной конвекции, следует учитывать также конфигурацию канала и скорость потока. Кроме этого, необходимо знать свойства металла, шероховатость поверхности и присутствие адсорбированного газа, которые также влияют на теплообмен при кипении. [c.147]

Допустим, что труба, по которой движется жидкость со скоростью Шо = 1 м/сек, обогревается равномерным тепловым потоком д. На графике, устанавливающем типичные зависимости между тепловым потоком и температурным напором при различных т (фиг. 42), этому процессу соответствует точка /. При этих условиях основное влияние на теплообмен оказывает пузырьковое кипение. По мере движения вдоль трубы за счет генерации пара скорость потока возрастает. Это не отражается на значениях а до тех пор, пока скорость не достигнет значений а = 3,05 м1сек. При этой скорости кривая, характеризующая интенсивность теплообмена при вынужденном движении жидкости, проходит через точку 1, и поэтому можно считать, что, начиная с данного значения ы), механизм процесса теплообмена определяется полностью вынужденным движением. Такое же явление наблюдалось рядом исследователей [32, 70, 96]. Дальнейшее возрастание скорости потока приводит к уменьшению температурного напора. Это продолжается до тех пор, пока не наступят условия сухой стенки . С этого момента коэффициенты теплоотдачи уменьшаются. Это явление, очевидно, не связано с переходом к пленочному кипению, как предполагалось раньше, а вызва- [c.144]