Пузырьковый процесс

В области 2 коэффициент теплоотдачи а зависит от перемешивания жидкости, которое возникает в результате увеличения и движения пузырьков пара. В этой области коэффициент теплоотдачи а быстро увеличивается с росто.м температурного напора и достигает больших значений. Ввиду того, что интенсивность процесса зависит в основном от образования и движения пузырьков, эта область кипения называется пузырьковым кипением. Критическая разность температур, при которой величина коэффициента теплоотдачи возрастает до максимума, у жидкостей, указанных в табл. 30, находится в пределах между 20 и 50° С. [c.109]

Прн десорбции концентрация растворенного газа в массе жидкости больше, чем у ее поверхности. При этом парциальное давление газа, соответствующее условиям равновесия с основной массой жидкости, выше его парциального давления у поверхности и при определенных условиях может быть даже больше общего давления у поверхности. Напрнмер, воду можно насытить двуокисью углерода при парциальном давлении последней в несколько десятков атмосфер, а затем внезапно уменьшить общее давление до атмосферного. Если, как в этом примере, разность между общим давлением у поверхности и давлением, равновесным с жидкостью, велика (т. е. велика степень пересыщения), то внутри жидкости образуются пузырьки, и большое количество газа будет выделяться, диффундируя к поверхности этих пузырьков. Такой процесс сильно отличается от процессов абсорбции, рассмотренных выше, где величина поверхности контакта фаз определялась исключительно внешними факторами, а не самим абсорбционным процессом. Количественная теория пузырьковой десорбции в настоящее время отсутствует. [c.264]

На участке развитого пузырькового кипения, ограниченного точками В и С, интенсивность полностью определяется гидродинамической структурой пограничного слоя жидкости, пронизываемого микротоками, возникающими вследствие процесса парообразования. [c.211]

Основные факторы, определяющие процесс кипения. Разработка теории любого сложного явления базируется на анализе, который позволяет выделить в нем отдельные составляющие, описываемые достаточно простыми моделями. К числу таких простых составляющих процесса пузырькового кипения относятся образование паровых пузырьков, а точнее их зародышей [138], на погруженной в жидкость поверхности теплообмена, рост пузырьков и их отрыв.. [c.213]

Заканчивая этот весьма краткий и далеко не исчерпывающий обзор работ, посвященных исследованию действия единичного центра парообразования при пузырьковом кипении, отметим, что запросы практики обогнали достигнутый уровень развития теории. Поэтому многие расчетные соотношения являются интерполяционными, построенными на базе большого количества экспериментов, выполненных при кипении в широком диапазоне изменения параметров процесса и свойств кипящих сред. Некоторые вопросы, так или иначе связанные с теорией кипения, будут рассмотрены в следующем разделе, посвященном инженерным методам расчета теплоотдачи и определению области существования кипения. [c.221]

Процесс теплообмена поверхности, погруженной в объем первоначально неподвижной жидкости, самоустанавливающийся под влиянием зарождения, роста и отрыва паровых пузырьков, называется обычно кипением в большом объеме. Как отмечалось в предыдущем разделе для кипения жидкости на поверхности теплообмена, необходимо, чтобы температура ее несколько превышала температуру насыщения при существующем давлении в системе. Величину теплового потока, соответствующую началу пузырькового кипения в большом объеме, на горизонтально расположенных трубах, можно вычислить с помощью зависимости, описывающей экспериментальные данные [c.221]

Третья модель, использованная для построения функциональной зависимости, описывающей процесс пузырькового кипения, связана с отражением гидродинамической обстановки вблизи поверхности теплообмена посредством критерия Рейнольдса в следующей форме [c.225]

При увеличении 9 > 9 , к на процесс теплоотдачи все более сильное влияние (по мере увеличения температуры жидкости) оказывают процессы генерации пара в канале. Причем в зависимости от конкретных условий в потоке может достигаться или развитое пузырьковое кипение, или же на всем протяжении участка парообразования (вплоть до ухудшения теплообмена) на интенсивность теплообмена будет оказывать влияние скорость потока. Это обстоятельство послужило причиной существования различных мнений о влиянии паросодержания на коэффициент теплоотдачи при кипении. Так, в некоторых интерполяционных зависимостях, построенных при использовании экспериментальных данных, относящихся только к развитому пузырьковому кипению, влияние массовой доли пара и скорости потока не учитываются. В других же формулах это влияние учитывается, однако в оценке его степени многие авторы расходятся. [c.241]

Процесс объемного кипения может осуществляться в трех режимах слабом (спокойном), пузырьковом и пленочном. [c.574]

А. Коэффициенты теплоотдачи. Понятие коэффициента теплоотдачи а как коэффициента пропорциональности между тепловыми потоком q и температурным напором ЛТ лежит в основе большинства методов расчета теплообменников. Коэффициент теплоотдачи — всего лишь удобный параметр нри составлении уравнений для расчета. В ряде процессов теплопереноса (таких, как пузырьковое кипение и естественная конвекция) а. зависит от разности температур и поэтому на первый взгляд применяться в этих случаях не может. Тем не менее удобство его использования и отсутствие приемлемых альтернатив, [ю крайней мере, для расчетов без применения ЭВМ приводит к тому, что понятие коэффициента теплоотдачи часто применяется и к этим случаям. [c.4]

При кипении жидкости образуется пар, температура которого равна температуре насыщения определяемой давлением в аппарате. Кипящая жидкость перегрета и в зависимости от интенсивности парообразования имеет температуру t, которая несколько выше 4- Наибольший перегрев жидкости наблюдается у обогреваемых стенок, причем отдельные точки поверхности стенки (бугорки, шероховатости, пузырьки адсорбированных на поверхности газов и т. д.) являются центрами парообразования, т. е. местами возникновения пузырьков пара. Образующиеся пузырьки быстро растут и, по достижении некоторого диаметра, отрываются от поверхности и поднимаются вверх. При росте и отрыве пузырька происходит охлаждение жидкости вблизи данного центра парообразования и следующий пузырек может образоваться в этом центре только после того, как восстановится необходимая степень перегрева жидкости. Описанный процесс называется ядерным, или пузырьковым, кипением. [c.398]

I де индексы I и g относятся соответственно к жидкой и газообразной фазам, а индекс д. ф— к двухфазному потоку. На рис. 5.14 показаны данные для труб с внутренним диаметром от 3/8 до 7/8 дюйма (9,53—22,23 мм). Данные изображены в координатах, определяемых уравнением (5.6). Наблюдения через прозрачные стенкн труб в процессе испытаний показали, что там, где экспериментальные точки лежат правее прямой линии, характеризующей пузырьковое течение, режим течения меняется на кольцевой с жидкой пленкой па стенке. [c.101]

При сжигании угольных шламов в топках котлов, реконструированных по принципу кипящего пузырькового слоя, можно совместить процессы сушки и сжигания в одном аппарате. [c.168]

В процессе нагрева углеводородного сырья в трубчатых печах происходит его частичное или полное испарение в трубах (в зависимости от температуры и давления в системе) с образованием двухфазной системы. В двухфазном потоке имеют место критические явления, характеризующиеся свойствами фаз и наличием ра.зличных режимов течения от пузырькового до дисперсно-кольцевого. [c.181]

Основным гидродинамическим процессом, протекающим на ситчатых тарелках, является барботаж. Этот процесс исследовался многими авторами [1], [3], [17], [129], [146], [149], [150]. При постепенном увеличении скорости пара в отверстиях тарелок изменяются режимы барботажа. При малых скоростях движения пара имеет место пузырьковый режим. Через слой жидкости на тарелке при этом режиме проходят отдельные пузыри пара. При [c.187]

Отдельные элементы и этапы зарождения и дальнейшего роста пузырьков-удобно проследить в наиболее простом в структурном отношении типе материала — би- и монокристаллах бериллия. При этом особое внимание нами было уделено влиянию роли дислокаций в процессе формирования пузырьковых систем [126]. [c.63]

К опасным нарушениям технологического режима и разрывам теплообменных элементов во взрывоопасных производствах приводят ошибки в аппаратурном оформлении и при ведении процессов. Например, иногда не учитываются особенности теплоотдачи кипящей жидкости. Как известно, при кипении жидкости пар имеет температуру насыщения, зависящую от давления в аппарате. При интенсивном парообразовании кипящая жидкость перегревается и имеет температуру несколько выше температуры насыщения. Наибольший перегрев жидкости наблюдается около обогреваемых стенок, причем отдельные точки поверхности стенок (бугорки, шероховатости, пузырьки адсорбированных на поверхности газов и т. д.) являются центрами парообразования, т. е. местами образования пузырьков пара, которые при определенном росте отрываются, охлаждая жидкость вблизи данного центра. При таком ядерном или пузырьковом процессе с увеличением удельной тепловой нагрузки возрастает перегрев жидкости и до определенного предела коэффициент теплоотдачи. Однако при достижении некоторого критического значения удельной тепловой нагрузки <7кр [для воды при атмосферном давлении <7кр = 4,19-10 Дж/(м2-ч)] число центров парообразования становится настолько большим, что отдельные пузырьки сливаются друг с другом, образуя сплошную паровую пленку, которая отделяет жидкость от обогреваемой поверхности стенок. При таком пленочном режиме кипения коэффициент теплоотдачи резко снижается, и разность температур между стенкой и жидкостью становится весьма большой, что многократно приводило к опасным перегревам стенок ап-пярятов (например, при обогреве горячими топочными газами), к их разрывам, выбросам горючих продуктов и крупным авариям. [c.184]

При достижении нагрузок порядка = 95 ООО кшл1м (при температурном напоре для кислорода = 8,8°, для азота = 7°) пузырьковый процесс переходит в пленочный (верхний кризис). Постепенно с увеличением нагрузки трубка приобретает вишневый цвет, затем красный и, наконец, становится светло-желтой, что указывает на весьма высокую температуру трубки, доходящую до 800° С. [c.304]

Для интенсификации процесса теплообмена в змеевики печей вакуумных блоков подают водяной пар. С вводом пара ускоряется движение сырьевого потока и исключается местный перегрев. По мере движения по трубам мазут начинает испаряться и теплообмен происходит в условиях пузырькового кипения, которое сопровождается резким увеличением паровой фазы. В этот период значительно возрастает склонность мазута к кок-сообразованию от перегрева его пристенной пленки, несмотря на увеличение скорости движения потока парожидкостной смеси. В пленке быстро растет концентрация термически нестойких соединений — асфалыенов, предшественников кокса. [c.268]

При пузырьковом режиме дпспергированпя газа в жидкость наблюдаются три различных области зависимости размеров пузырей от параметров процесса. При малых объемных скоростях газовой фазы образуются пузырьки с диаметром [.32, 33] [c.286]

Теплоотдача при пузырьковом кипении в большом объеме наиболее подробно исследована экспериментально, и, как отмечалось в предыдущем разделе, до сих пор при описании зависимости коэффициента теплоотдачи от параметров, определяющих этот процесс, предпочтение отдается интерполяционным соотношениям. Обширный экспериментальный материал, накопленный к настоящему времени, позволяет с достоверностью определить влияние отдельных параметров. Так, в большинстве эмпирических зависимостей для развитого кипения показатель степени у плотности теплового потока изменяется в сравнительно узком диапазоне от 0,6 до 0,7. Влияние же отдельных теплофизических свойств жидкости не уста-новлено столь определенно, поскольку при обобщении экспериментальных данных авторы используют различные методы выявления определяющих критериев. [c.223]

В основе другой модели пузырькового кипения в большом объеме лежит допущение о том, что процесс кипения автомоделей по отношению к ускорению сил поля тяжести. Основанием для этого допущения послужил экспериментально наблюдаемый факт слабого влияния гравитации на процессы кипения. [c.224]

Рассмотрим математическую модель псевдоожижениого слоя, передающую основные черты процесса (наличие пузырьковой и плотной фаз, массо- и теплообмены между фазами и продольный перенос тепла) [c.98]

Разность температур между вытекающим СПГ и окружающей средой составляет около 180 °С, а для жидкого кислорода - около 200 °С. Однако столь сильный перепад температур не обязательно гарантирует высокую скорость передачи тепла. Это происходит вследствие существования двух режимов кипения - пузырькового и пленочного, характеризующихся значительно отличающимися коэффициентами теплопередачи. Указанные режимы хорошо известны и подробно рассматриваются в книгах по теплопередаче, причем, по нашему мнению, наиболее современное описание этих процессов содержится в работе [Ozisik,1985]. [c.75]

Физическая интерпретация переходных режимов течения обсуждается, например, в (2]. Переход от пузырькового течения к снарядному происходит при межпузырь-ковых столкновениях, слиянии и росте пузырей. Этот процесс обычно делает пузырьковое течение неустойчивым при истинном объемном паросодержании выше 30% или около того, хотя может иметь место стабилизирующее влияние поверхностно-активных загрязнений или высокой степени турбулентности, что позволяет пузырьковому течению сохраняться при истинных объемных газосодержа-ниях и превышающих названный уровень. Считают, что переход (в подъемном потоке) от снарядного течения к вспененному вызывается существованием явления захлебывания в основании крупных пузырей, вызывающего унос жидкости вверх внутри пузыря и ведущего в конце концов к вспененному режиму течения. Переход от вспененного режима течения к кольцевому связывают с обращением потока, т. е. с изменением, при котором весь поток жидкости, вводимой в канал, течет вверх. Область кольцевого течения можно расширить, если в нее включить область, в которой пульсации напряжений трения на стенке отрицательны. Более детальное обсуждение этого вопроса дано в [2 . [c.183]

Процесс интенсификации теплообмена за счет отсоса основан на удалении пара при пузырьковом или пленочном кипении или на удалении жидкости через пористую поверхность теплообмена при однофазном теченин. [c.322]

Многие из имеющихся корреляций для теплоотдачи при пузырьковом кипении в условиях свободной конвекции основываются на упрощенной модели процесса кипения и включают ряд безразмерных групп. Соответствующие характеристики размеров и скоростей, такие как отрывной диаметр пузыря или скорость его роста, используются нри состаилспии этих безразмерных групп. Одна и них нредлояа на Розспау (5 [c.370]

О. Переходное кипение. В этой малоисследованно обласги кривой кипения >кндкость периодически контактирует с поверхностью нагрева, в результате образования большого количества пара она оттесняется от поверхности и возникает неустойчивая паровая пленка или слой. Паровая пленка в свою очередь разрушается, позволяя жидкости контактировать с поверхностью снова. Эта область достигается только при задании температуры новерхностн. Из рис. I видно, что для воды при атмосферном давлении соответствующий диапазон температур составляет 140— 250 С. В [33] обнаруже1К) существование гистерезиса и области переходного кипения вблизи точки критическою теплового потока. Максимальный тепловой поток, достигаемый в точке О, ко1 да температура поверхности снижается нз области переходного кипения, меньше максимального (критического) теплового потока, получаемого прн повы[пении температуры поверхности н области пузырькового кипения. Вследствие периодического характера процесса плотность теплового потока и температура испытывают большие колебания во аремеии и на поверхно- [c.377]

Механизм кризиса. В настоящее время механизм воз-ник1ювепия кризиса полностью не ясен, несмотря на очень больщое число проведенных исследований. Относительно мало известно и о механизме процесса, соответствующего переходу от пузырькового кипения к пленочному, значительно больше информации имеется о механизме высыхания пленки в области высоких паросодержаний. [c.394]

Результаты обработки опытных данных по исследованию теплоотдачи нри пузырьковом рожпме кипения даны В. М. Ро. еновым в виде зависимости между основными критериями подобия процессов теплообмена [c.68]

Напомним, что существуют переохлажденный пар (используется, например, в камере Вильсона для наблюдения треков заряженных, в том числе элементарных, частиц) и перегретая жидкость (применяется в пузырьковых камерах для тех же целей). Оуществование таких метастабильных состояний (перегретых и переохлажденных) объясняется необходимостью эародышеобразования новой фазы, для чего требуется затрата энергии на создание новой поверхности — границы раздела между фазами. Кроме того, в принципе при температуре равновесного сосуществования фаз невозможен процесс, так как его движущая сила — изменение свободной энергии (см. след, гл.) — равна нулю. Необходим перегрев для перехода в высокотемпературное состояние и переохлаждение — в низкотемпературную фазу. [c.157]

Важным показателем средней ннтенсивностн испарения сфероида является полное время испарения Тк. Представляет интерес зависимость Тк от температуры стенки Тс, которая поддерживается в процессе испарения постоянной, но повышается перед началом опыта с новой каплей (рис. 2.1). Если температура стенки незначительно превышает температуру насыщения, то капля растекается на поверхности нагрева, и в ней начинается пузырьковое кипение. В последующих опытах с более высоким температурным напором теплоотдача становится более интенсив- [c.47]

Коэффициент теплоотдачи а от поверхности твердого тела к капле меняется в процессе ее теплового н динамического взаимодействия с твердым телом. В начальный момент времени он имеет максимальное значение, затем идет стадия пузырькового кипения жидкости в капле, после чего капля переходит в сфероидальное состояние (если поверхность нагрета недостаточно, то продолжается режим пузырькового кипения вплоть до полного испарения капли). В соответствии с этим в начальный момент.температура Гпов.т резко снижается, а в конце переходной стадии устанавливается почти стационарное ее значение, которое 52 [c.52]

Кипение в пленке. Иадеет место гравитационное стека-ние пленки, на поверхность которой поступают капли жидкости, существенно недогретой до температуры насыщения. О наличии кипения свидетельствует появление отдельных пузырей, прорывающих пленку более детальное наблюдение картины кипения при помощи специальных методов (например, кинематографических с соответствующим увеличением) не производилось. Зависимость теплоотдачи от трмпературного напора в этом режиме а—ЛT . Качественный анализ процесса приводит к выводу о. том, что определяющими теплоотдачу факторами являются 1) пузырьковое кипение с возможньщ схлопыванием пузырей в холодном слое, расположенном вблизи от свободной поверхности пленки 2) конвективный перенос теплоты стекающей пленкой 3) возмущение пленки каплями. [c.170]

Возрастание теплоотдачи при увеличении теплового потока имеет место при пузырьковом кипении жидкости. Можно предполагать, что в пленке возникает раннее кипение, несмотря на то, что темйература стенкп ниже температуры насыщения. Это возможно при локальных понижениях давления до, давления насыщения при температурах в пристенной области около-60°С и выше (для 60°С давление насыщения воды составляет примерно 0,02 МПа). Как уже отмечалось, понижение давления может происходить в результате удара крупных капель, не потерявших скорость в процессе движения от сопла форсунки до пленки при этом возможны кавитационные эффекты в области растекания жидкости ударившейся о стенку каили (для струи [c.199]

Появлению намагниченности могут способствовать многие факторы, например тепловые возмущения, существенная неравномерность тепловых потоков по высоте и периметру труб, изменение температуры стенки, действие мазутного факела как низкотемпературной плазмы, акустоэлектрический эффект вследствие работы отрыва паровых пузырей и их захлопывания. Рассмотрение этих процессов в динамике показывает, что важнейшим фактором следует считать именно термоволновой эффект. Очевидно, эффект проявляется в наибольшей мере в мазутных котлах давлением 110-155 кгс/см на участках с высокой тепловой нагрузкой, особенно при нарушении стабильного пузырькового кипения, в результате чего максимум магнитной индукции наблюдается вдоль образующей экранной трубы, наиболее выступающей в топку. Действие такой магнитной ловушки оказывается достаточным для образования отложений на узком участке внутренней поверхности парогенерирующей трубы вдоль указанной образующей даже в условиях весьма незначительного содержания взвешенных ферромагнитных примесей в котловой воде. Наблюдаемое в практике эксплуатации явно выраженное неравномерное (чередующееся) распределение отложений по длине экранной трубы с обогреваемой ее стороны, по-видймому, соответствует узлам пучности волн магнитной индукции. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология