Лейденфроста явление

Другой вид кипения — пленочное кипение— наступает, например, в первой стадии быстрого охлаждения раскаленного стального стержня при погружении его в воду. На поверхности стального стержня мгновенно образуется паровой слой, который отличается от пузырьков, образующихся при ядерном кипении, только большим начальным объемом. После отрыва паровой пленки на стальном стержне толщина пленки вновь возрастает и процесс повторяется (явление Лейденфроста — стабильное пленочное кипение), пока стальной стержень не охладится до наступления обычного ядерного кипения. [c.102]

Это явление носит название пленочного кипения (явление Лейденфроста). Идет оно медленно (медленно испаряется капля на раскаленной плите) и в технике используется редко (например, при закалке). [c.331]

Механизм физической реализации теплового потока <7с зависит от температурного уровня охлаждаемой поверхности и, среди прочих факторов, от того, смачивает ли капля эту поверхность. При относительно низкой температуре капля смачивает стенку, удерживается на ней в процессе испарения и теплота от стенки поступает в каплю теплопроводностью. При достаточно высокой температуре стенки между нею и каплей возникает паровой слой, через который теплота поступает в каплю и затрачивается на испарение (явление Лейденфроста). [c.34]

При исследовании теплоотдачи в процессе кипения при вынужденном движении жидкости отмечается [2.5, 2.6], что коэффициент теплоотдачи пароводяной смесн ири давлении примерно 0,2 МПа и температуре поверхности нагрева, превышающей температуру насыщения не более чем на 28 °С, в 3—6 раз больше, чем можно было бы ожидать для потока сухого пара нри тех же условиях. Если температура поверхности нагрева превышает температуру насыщения более чем на 28 К, капли перестают смачивать стенку и теплоотдача снижается до уровня,. соответствующего потоку пара (однофазный поток). Предполагают,что здесь имеет место явление Лейденфроста и, следовательно, вторая критическая температура равна примерно 150°С. [c.56]

При исследовании естественной конвекции жидкости в сильных электрических полях замечены также другие электростатические эффекты. Так, например, Шмидт и Лейденфрост [21] обнаружили, что при наложении электрического поля значительно возрастает теплоотдача некоторых непроводящих масел (парафин, пчелиный воск, касторовое масло). Такое увеличение нельзя объяснить влиянием электрострикции. Было показано, что оно вызвано образованием электрически заряженных шариков жидкости, хаотически блуждающих между электродами. В настоящее время не существует какой-либо модели, описывающей это электрогидродинамическое явление, однако можно предполагать, что масло приобретает заряд при трении и образующаяся электростатическая объемная сила начинает существенно сказываться на протекании процесса конвекции. [c.280]

Интерес к этому явлению в настоящее время диктуется тем, что во многих технологических процессах приходится охлаждать горячие поверхности жидкостями. При этом, очевидно, может возникать явление Лейденфроста и оказывать решающее влияние на течение всего технологического процесса. Анализируя публикации последних лет, посвященные теории явления Лейденфроста, автор пришел к выводу, что на сегодняшний день нет общепринятой строгой теории этого явления. Однако существуют отдельные аспекты теории, которые являются общепринятыми и достаточно простыми. Основываясь на них, мы сейчас проведем некоторые количественные расчеты. [c.54]

Зная тепловой поток, нетрудно найти температуру поверхности, при которой возможно явление Лейденфроста. Как известно, удельный тепловой поток связан с перепадом температур соотношением [c.56]

Это нас не может удовлетворить, так как противоречит опыту. Подойдем к делу с другой стороны. На опыте проще измерить Гст, при которой становится возможным явление Лейденфроста. Например, с помощью термопары. Автор в результате таких измерений нашел для воды Тст > 200°С. Тогда по (1.81) можно рассчитать Н. Сделаем это. [c.58]

Пленочное кипение, неустойчивость Релея-Тейлора и явление Лейденфроста [c.66]

Когда начинался разговор о явлении Лейденфроста, оно было названо пленочным кипением капли. Возможно, научный термин пленочное кипение многим читателям интуитивно показался ясным. И совершенно напрасно Это довольно широкое понятие, содержащее в себе немало интересного и поучительного. Известно, например, пленочное кипение на проволоке, на плоской поверхности в большом объеме и т. д. Начнем, как обычно, с определения понятий. [c.66]

Явление Лейденфроста в электрическом ноле или взлетающая канля [c.110]

Явление Лейденфроста в электрическом поле. [c.111]

После того как Идея созрела, автор перешел к экспериментам. Чтобы создать интенсивное испарение снизу, можно было воспользоваться явлением Лейденфроста. Для этого мы положили гладкий металлический лист на электроплитку и нагрели его до нужной температуры. Сверху расположили электрод, подключенный к одному из полюсов электрофорной машины (рис. 2.12). После того как капля воды зависла на паровой подушке над металлическим листом, начали крутить ручку электрофорной машины — и капля взлетела Это были победа и потрясающее зрелище [c.111]

Среди различных способов переноса тепла кипение является, вероятно, самым сложным. При очень быстром охлаждении раскаленных металлов в жидкостях скорость теплообмена часто возрастает с уменьшением разности температур между металлом и жидкостью. Аналогичный случай, известный как явление Лейденфроста, наблюдается при падении капель жидкости на очень горячую поверхность. Хотя капли сильно подбрасываются на поверхности, им нужно для испарения несколько секунд. Но когда капли падают на значительно более холодную поверхность из того же материала, подбрасывания капель не происходит. Наоборот, капли смачивают поверхность, растекаются по ней и испаряются в течение секунды или менее. Объяснение как парадоксального поведения при быстром охлаждении, так и явления Лейденфроста заключается в том, что теплообмен при кипении [c.365]

Поместив небольшое количество жидкости иа горизонтальную поверхность, температура которой- существенно выше температуры насыщения, можно наблюдать так называемое сфероидальн9е состояние (явление Лейденфроста)—процесс испарения капли, жидкости, при котором капля принимает форму сфероида (эллипсоида вращейия) , [c.45]

Несколько слов об истории вопроса и сложившейся терминологии. И.-Г. Лейденфрост (1715—1794 гг.), немецкий медик, профессор Дуис-бургского университета опубликовал в 1756 г. Трактат о некоторых свойствах обычной воды , часть которого переведена на английский язык [2.8]. В этой работе впервые подробно описано явление медленного испарения капель воды и спирта на раскаленной поверхности по мере охлаждения поверхности движение капли (сфероида) замедляется-и прн некоторой температуре прекращается совсем, но при дальнейшем охлаждении оно возобновляется и, наконец, капля со взрывом испаряется, причем в этот момент температура поверхности все еще выше. температуры насыщения. [c.46]

К явлению Лейденфроста проявлялся большой интерес. Более. 20 лет посвятил этому исследованию Бутиньи, написавший на эту тему книгу и предложивший термин сфероидальное состояние , которое понималось им как некоторое особое состояние вещества. Профессор, физики Петербургского технологического института И. А. Гезехус провел наиболее систематическое изучение сфероидального состояния с применением электрических измерений [2.9, 2.10]. Уже в то время он ссылается на 52 главнейших литературных источника, отмечая существование большого количества других работ. Краткий обзор исследований по сфероидальному состоянию дан в [2.11]. [c.46]

Надежное определение параметров кризисных явлений вообще представляется сложной задачей, и нахождение точки Лейденфроста не является здесь исключением. Поэтому не следует питать особого оптимизма относительно возможностей теоретического определения второй критической температуры. Согласно табл. 2.2 эта температура для воды равна приблизительно 150°С. По экспериментальным данным [2.11] для капель воды с объемом от 0,028 до 0,1 см была получена зависимость Ткр=1,4Тх (температуры термодинамические). Для малополярных жидкостей множитель равнялся 1,25. Полагая 7 5=100°С, имеем Гкр2 250°С. Опыты проводились с использованием массивного основания из нержавеющей, стали. Если даже учесть поправку, равную примерно 15°С (см. табл. 2.1), то все же имеется существенное расхолдаиие с данными [c.56]

При быстром охлаждении расплава можно выделить нестабильные соединения [119, 20], которые могут в нем образоваться. Для этого используют выливание на медную пластинку, быстрое погружение толстой платиновой проволоки, выливание пробы в воду, ртуть или в сплав Вуда (в котором отсутствует явление Лейденфроста, замедляющее теплопередачу) или распыление расплава в токе быстро охлаждаемого газа. Наконец, следует упомянуть об электрической дуге в охлаждаемой жидкости таким способом, например, удалось получить растворы желтого мышьяка [121]. [c.571]

При свободной конвекции жидкости в сильных электрических полях были за)мечены и другие электростатические эффекты. Например, Шмидт и Лейденфрост [Л. 21] обнаружили, что теплоотдача к различным непроводящим жидкостям (парафин, воск, касторовое масло) значительно возрастает при наложении электрического поля. Это увеличение нельзя было объяснить электрострикционным эффектом, и, как было шоказано, оно является следствием образования электрически заряженных шариков жидкости, хаотическим образом движущихся между электродами. Электродинамическая модель этого явления не разработана до сих пор, однако можно предположить, что масло заряжается за счет трения, и электростатические объемные силы оказывают влияние на овободную конвекцию. [c.21]

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]

Ручаюсь, что многие из Вас, дорогие читатели, прочитав название этого параграфа, подумали Не знаю ни такого явления, ни такого ученого . По свидетельству автора журнальной статьи [8], явление Лейденфроста было впервые описано в научной литературе ученым Берхеви (ВоегЬаауе) в 1732 году, и лишь 24 года спустя, в 1756 году, более подробное описание явления было дано Лейденфростом (Ее1с1еп 081). С тех пор и по сей день теория этого простого явления обсуждается в научной литературе. Явление же, уверен, знают все. Перед тем как гладить белье. Вы слегка брызгаете водой на поверхность утюга и, если он достаточно нагрет, видите, как капли воды уже не прилипают к поверхности, а скользят по ней. Так же ведут себя брызги воды (супа, чая), попавшие на поверхность горячей плиты или сковородки. А если Вы проделаете специальные опыты, например, такие, которые описаны в журнале Квант (1977, №12 1978, №7), Вы сможете пронаблюдать и зависание капли над горячей поверхностью. На научном [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология