Кипение жидкости пузырчатое

При разрушении паровой пленки, пленочное кипение жидкости может перейти в пузырчатое, характеризуемое совершенно иными условиями теплоотдачи. Это приводит к резкой неравномерности величины Ок в течение периода охлаждения [236]. [c.374]

Таким образом, транспорт теплоты при пузырчатом кипении состоит из переноса теплоты от стенки к жидкости, а затем жидкостью теплота передается внутренней поверхности пузырьков в виде теплоты испарения. Передача теплоты от стенки непосредственно к пузырьку ничтожно мала, так как очень мала поверхность касания пузырьков со стенкой, к тому же низка теплопроводность пара. Для того чтобы теплота от жидкости передавалась пузырькам пара, жидкость должна иметь температуру несколько выше температуры пара. Поэтому при кипении жидкость несколько перегрета относительно температуры насыщенного нара над поверхностью кипящей жидкости. [c.291]

Обстоятельный обзор современного состояния вопроса о теплообмене при кипении жидкости дан в статье У. М. Розенова. Здесь достаточно подробно рассмотрен механизм кипения жидкости, основные закономерности теплообмена при пузырчатом кипении и вопрос о критических тепловых нагрузках. [c.4]

В области теплоотдачи при ядерном (пузырчатом) кипении жидкостей, в том числе и некоторых водных растворов, это критериальное уравнение имеет вид [c.251]

По мере движения вверх пузыри разрываются и видимая пузырчатость исчезает. В верхней части трубки наблюдается тонкий быстродвижущийся слой воды. Здесь надо отчетливо представить себе различие процесса кипения в замкнутом контуре, что имеет место в паровых котлах, когда труба полностью заполнена жидкостью и в разомкнутом контуре, когда трубка заполнена жидкостью не Конденсат более /3 высоты. В последнем случае диаметр трубы должен оказать влияние на механизм движения двухфазного потока. Пузырьки пара зарождаются на поверхности трубы в самой верхней части экономайзер ного столба. Эти пузырьки отрываются от стенки и всплывают в свободное пространство трубы над столбом жидкости. Чем больше диаметр трубы, тем, видимо, ближе процесс кипения сходен с процессом кипения жидкости в большом объеме, так как пузырьки пара всплывают на поверхность жидкости и не могут увлекать за собой жидкую фазу. С уменьшением диаметра трубы оторвавшиеся от стенки пузырьки вследствие малого поперечного сечения трубы увлекают за собой жидкость, которая движется по стенке тонким слоем и дальнейшее парообразование происходит в этой тонкой движущейся пленке жидкости. Допустим, что диаметр парового пузыря 1 мм. Если взять трубу диаметром 100 мм, то площадь поперечного сечения будет 7850 мм , а периметр кольца 314 мм. Сплющим эту трубу с таким расчетом, чтобы высота щели была тоже 1 мм. Периметры этих двух каналов одинаковы, а следовательно, одинаково будет число образовавшихся пузырей, но в площади сечения плоского канала разместится в 50 раз меньше пузырей, чем в трубе. [c.308]

В зависимости от величин д и наблюдаются два режима кипения жидкости. При малых их значениях наблюдается пузырчатое кипение. Коэффициент теплообмена а при пузырчатом кипении растет с увеличением Д/ (или д), достигая максимального значения при Д = Д/кр (или <7 = кр) (рис. 1-21). Дальнейшее увеличение М или д сопровождается переходом пузырчатого режима кипения в пленочный. При пленочном режиме кипения происходит слияние пузырьков, образующихся на поверхности нагрева, в подвижную паровую пленку. Пар из нее выходит большими пузырями и поднимается. При этом а резко уменьшается. В области развитого пленочного кипения а почти не зависит от Д а д возрастает приблизительно пропорционально М. [c.42]

В области развитого пузырчатого кипения жидкости, смачивающей [c.42]

В области развитого пузырчатого кипения жидкости, смачивающей стенку, расчет теплоотдачи может быть произведен по одной из следующих формул. [c.44]

Газы при естественной конвекции........ Вода при естественной конвекции........ Газы при движении в трубах или между трубами Вода при движении в трубах.......... Кипение воды (пузырчатое)........... Пленочная конденсация водяного пара. ..... Капельная конденсация водяного пара. ..... Конденсация паров органических жидкостей. . . б- ЗО 100—1000 1а-юо 500-10 000 2000—40 ООО 4000—15 ООО 10 000—20 ООО 500—2000 [c.27]

До сих пор еще нет общепринятых формул для определения ак в различных случаях. Практически чаще встречается пузырчатый режим кипения. При кипении жидкости в большом объеме для пузырчатого режима кипения [c.29]

Из анализа механизма внутреннего пузырчатого кипения ясно, что большее количество тепла переходит от поверхности нагрева сначала к жидкости и только после этого к пузырькам пара. Это обстоятельство в условиях стационарного теплового режима может быть выражено следующим соотношением [c.112]

Справедливость этого уравнения лучше всего проверяется результатами экспериментов. На рис. 5.9, а в виде графика приведена серия данных для группы жидкостей в обычных координатах QiА и (Г — Г,,) и те же данные, представленные в координатах, соответствующих уравнению (5.3). На рис. 5.9,6 показана подобная серия кривых, полученных для кипения воды в широком диапазоне давлений. В обоих случаях интересно проследить, как уравнение (5.3) служит для обобщения данных с целью определения одной общей кривой. Таким образом, очевидно, что уравнение (5.3) или (5.4) может быть использовано для нахождения соотношения между тепловым потоком и величиной Тц, — для чистых технических поверхностей, работающих в условиях хорошо развитого пузырчатого кипения, независимо от вида жидкости или рабочей температуры и давления. [c.96]

При разностях температур ниже критической наблюдается пузырчатое кипение (на поверхности стенки образуются разрозненные пузырьки пара). Если Д/>А/кр., происходит пленочное кипение — пузырьки пара, сливаясь, образуют почти сплошную паровую пленку, отделяющую жидкость от нагревающей стенки. Стс пка при этом может перегреться до опасных пределов. [c.455]

Для пузырчатого кипения получено уравнение, применимое при кипении чистых жидкостей и растворов в верти кальных кипятильных трубках в условиях естественной циркуляции при некотором оптимальном уровне кипящей жидкости. В развернутой фирме это уравнение имеет вид [c.292]

Высокая интенсивность теплообмена при пузырчатом режиме кипения объясняется тем, что турбулизация пограничного слоя у поверхности стенки пропорциональна числу и объему паровых пузырей, образующихся в микровпадинах на поверхности нагрева. В областях, близких к центрам парообразования (рис. 11-10), часть жидкости испаряется, образуя паровые пузырьки, которые, поднимаясь и увеличиваясь в объеме, увлекают значительные массы жидкости. На место увлеченной и испарившейся жидкости поступают свежие потоки, создавая таким образом интенсивную циркуляцию жидкости у поверхности нагрева, что приводит к существенному ускорению процесса теплоотдачи. В области пузырчатого кипения а А/ . В точке С коэффициент теплоотдачи достигает максимального значения, соответствующего максимальной удельной тепловой нагрузке (точка D). При дальнейшем увеличении А/ наблюдается резкое снижение коэффициента теплоотдачи. Оно объясняется тем, что при некотором-критическом-значении А/ = А/ р происходит коалесценция (слияние) образующихся близко друг от друга пузырьков. При этом величина / на рис. 11-10 становится меньше диаметра пузырьков пара, и у поверхности стенки возникает паровая пленка, создающая дополнительное термическое сопротивление процессу теплоотдачи. Коэффициент теплоотдачи резко снижается (в десятки раз). Конечно, образующаяся пленка пара нестабильна, она непрерывно разрушается и возникает вновь, но в итоге это серьезно ухудшает теплообмен. Такой режим кипения называют пленочным. Совершенно очевидно, что пленочный режим кипения крайне нежелателен. [c.290]

Пузырчатое кипе и и с — это кипение, при котором иа границе раздела жидкость—пар постоянно образуются, растут и отрываются пузырьки пара. Для формирования и последующего роста пузырьков требуется, чтобы жидкость была перегрета относительно поверхности. Достигнув определенного размера, пузырьки отрываются от поверхности нагрева, перемешивают жидкость в пристеночной области и таким образом способствуют существенному увеличению интенсивности теплоотдачи. Это явление названо пузырчатым кипением потому, что механизм кипения связан с наличием взвешенных частиц, микронеровностей поверхности, растворенных газов или других видов центров парообразования, на которых образуются пузырьки. Без гравитационных сил пузырьковое кипение не существует. [c.121]

При обычном кипении воды в сосуде, когда температура жидкости равна температуре насыщения а температура греющей поверхности всего лишь на несколько градусов превышает ts, процесс испарения происходит со свободной поверхности жидкости без образования паровых пузырей. С увеличением разности температур —ts начинается образование паровых пузырей, кошорое вызывает перемешивание жидкости вблизи греющей поверхности. Этот тип кипения называется пузырчатым. Пузыри пара всплывают и проходят через свободную поверхность. По мере роста —ts доля греющей поверхности, покрытой пузырями пара, увеличивается, пока вся поверхность не оказывается отделенной от жидкости слоем пара. В результате мы приходим к процессу так называемош пленочного кипения. Интенсивность теплоотдачи при развитом пузырчатом кипении очень велика вследствие сильного турбу-лизирующего воздействия на жидкость паровых пузырей вблизи поверхности нагрева. Интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении значительно ниже, поскольку пленка пара изолирует поверхность нагрева от жидкости. Наглядным примером пленочного кипения может служить так называемое явление Лейденфроста Л. 70], т. е. сфероидальное состояние, когда капли воды пляшут на очень горячей поверхности. Капли не могут быстро испариться, так как между ними и поверхностью нагрева образуется изолирующая пленка пара. [c.212]

При увеличении температуры стенки или разности А/ можпо заметить быстрый рост коэффициента а, а следовательно и теп-лонапряжения д Р (рис. 9-11, II). Это также понятно, потому что при повышении А/ увеличивается число центров парообразования. Большое число поднимающихся вверх пузырьков вызывает сильное перемешивание жидкости, что, очевидно, должно улучшать условия конвекции. Этот вид процесса кипения называется пузырчатым кипением. [c.444]

Коэффициент теплоотдачи и теплонанряжение для чаще всего встречаюи1сг0ся случая пузырчатого кипения (II фаза) могут быть определены на основе обобщений, сделанных Кружилииым [22]. Нм показано, что процесс пузырчатого кипения жидкостей, смачивающих стеики, может быть описан функциональной зависимостью [c.445]

Во всех этих опытах наблюдалось увеличение коэфс )ициентов теплоотдачи с юстом температурного напора, что соответствовало пузырчатому режиму кипения жидкостей в OOJUHHOM объеме. Кроме того, бьию обнаружено возрастание величии коэффициентов теплоотдачи нри увеличении давления. [c.125]

Аннотация. В первом разделе этой главы рассматривается теплоотдача при кипении жидкостей на затопленных поверхностях нагрева при температуре насыщения. Рассматриваются факторы, влияющие на коэффициент теплоотдачи при пузырчатом кипении, и в графической форме приводятся результаты опытов с кипением различных жидкостей. Детально рассматривается критический тепловой поток при пузырчатом кипении и приводится несколько зависимостей для его расчета. Показано, что теоретический анализ пленочного кипения согласуется с опытными 1анными. [c.499]

При кипении жидкостей при данном давлении по мере увеличения тепловой поток вначале медленно возрастает в области перегрева при свободной конвекции, затем быстро растет в области пузырчатого кипения, проходит через максимум при критической величине At, затем опускается до минимума в точке Ляйденфроста, когда поверхность теплообмена оказывается полностью изолированной пленкой пара, и затем в области пленочного кипения при высоких значениях М снова возрастает (рис. 14-1). [c.524]

Кроме пузырчатого и пленочного кипения возможен также режим слабого кипения при малых температурщ х напорах (Д = сг — кип) и соответственно — при низких удельных тепловых нагрузках д. Так, для воды подобный режим кипения прн атмосферном давлении наблюдается фи Д/г 5/С и 5800 вт м-. В этих условиях расчет коэффициентов теплоотдачи при кипении можно производить по уравнениям для свободного движения жидкостей (см. стр. 287). [c.292]

При низких значениях А и соответственно при низких значениях удельного теплового потока или плотностей теплового потока q = аА K имеет место пузырчатый (пузырьковый) режим кипения с ростом Д K н g увеличиваются число возникающих пузырей пара и интенсивность теплоотдачи. При определенном значении А i,t и q возникающие пузыри сливаются между собой и на поверхности образуется паровая пленка наступает пленочный режим кипения. При этом непосредственный контакт жидкости с поверхностью нагрева ухудшается п теплоотдача резко снижается. При дальнейшем новышенпп А i интенсивность теплоотдачи в области пленочного кипения начинает вновь возрастать. [c.29]

С возрастанием удельной тепловой нагрузки интенсивно образующиеся пузырьки пара способствуют увеличению скорости движения жидкости коэффициент теплоотдачи при этом увеличивается. Режим-кипения в таких условиях называют обычно пузырчатым ил1Г я де р и ы м. При дальнейшем увеличении разности температур между стенкой и кипящей жидкостью образующиеся пузырьки пара сливаются между собой и на поверхности теплообмена создается сплошная пленка пара при этом коэффициент теплоотдачи резко уменьшается. Режим кипения в таких условиях называют пленочным. [c.318]

В области пузырчатого кипения было принято, что движение пузырьков является доминирующим фактором для процесса теплообмена. Это предположение было подтверждено экспериментально Ф. К- Гюнтером и Ф. Крейтом [Л. 233], которые обнаружили, что пузырьки отрываются от поверхности со скоростями до 4,5 м/сек. Кроме того, было, установлено, что большая часть тепловых потоков в этой области (Приходит от греющей поверх,ности в жидкость, а из жидкости в пузырьки пара. Это означает, что характер переноса тепла на греющей поверхности может рассматриваться как следствие вынужденной конвекции в жидкости, где конвекция поддерживается движением пузырьков, и что коэффициент теплообмена должен описываться выражением вида Ки = /(Не, Рг). Последние попытки теоретически объяснить теплообмен в пузырчатом кипении направлены на установление связи движения пузырьков с их ростом. Однако конвекция будет,также зависеть и от количества пузырьков, образовавшихся в единицу времени на единице площади поверх1ности связь же этой величины с микроструктурой поверхности делает теоретическое рассмотрение трудным. Розеновым [Л. 234], Фостером и Цубером [Л. 235] были предложены полуэмпирические соотношения. Они исходили из предположения, что теплообмен греющей поверхности с кипящей жидкостью может быть описан соотношением вида Nu = /(Re, Рг). В качестве определяющих параметров в этих критериях берутся диаметр пузырька, его скорость и количество пара, образовавшееся в пузырьках, как мера количества пузырьков. В результате Розенов получил следующее соотно- [c.427]

Очень важно получить соотношение, которое позволяет определить пиковый поток тепла, имеющий место при пузырчатом кипении в точке выгорания. Основываясь на предыдущих работах Кутателадзе [Л. 238], Розенова и Гриффита [Л. 239], Цубер [Л. 240] смог получить такое уравнение аналитически путем рассмотрения устойчивого состояния пленки иара и жидкости ири условии, что они движутся относительно друг друга. Считая две жидкости невязкими и движущимися под влиянием сил тяжести и поверхностного натяжения, он получил следующее уранне-428 [c.428]

Охлаждающая жидкость омывает стенку, нагретую до температуры, намного превышающей температуру ее кипения. При этом в пограничном слое жидкость — стенка будет происходить усиленное парообразование или так называемое поверхностное пристеночное (пузырчатое) кипение, хотя среднемассовая температура охлаждающей жидкости может оставаться без существенного изменения. Общее закипание в теплообменном аппарате охлаждающей жидкости приведет к резкому снижению коэффициента теплопередачи, увеличению гидравлического сопротивления, возникновению пульсапионного режима в парожидкостной смеси,, нарушению нормальной подачи охладителя в систему. В этих условиях (при достаточно высокой тепловой нагрузке) наступит, так называемый кризис кипения — в пограничном слое образует- [c.85]

С возрастанием удельной тепловой нагрузки интенсивно образующиеся аузырьки пара способствуют увеличению скорости движения жидкости коэффициент теплоотдачи при этом увеличивается. Рел<им кипения в таких условиях называют обычно пузырчатым или ядер-н ы м. [c.310]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология