Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Энергетика -> Кошкин В.К. -> "Нестационарный теплообмен " -> 90

Нестационарный теплообмен - Кошкин В.К.

Кошкин В.К., Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Нестационарный теплообмен — М.: Машиностроение, 1973. — 328 c.
Скачать (прямая ссылка): nestacionarniyteploobmen1973 .djvu
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 110 >> Следующая

278
развиться. При достижении определенного значения Tw — Тя возникает пузырьковое кипение. Закономерность qw = f(Tir—Тя) близка к стационарной (т. е. для мгновенных значений Tw — Ts и qxo является квазцстационарной), за исключением
Рис. 9.5. Влияние ослабленной гравитации на qKpi*.
1 — в кислород на платиновой пластине; 2 — вода на платиновой проволоке; 3 — азот на медной сфере; 4 — водород на свинцовой пленке
начального периода. Так как для активации центров парообразования требуется время, то развитый процесс парообразования сначала идет с отставанием от квазистационарной зависимости.
Чкр! / Укр! (д=9о) ____________________________
Л =1/3
Л ''f.
4. —• ¦ "
$ II
о
О 20 40 60 80 700 7ZD 140 д/д0
Рис. 9.6. Влияние перегрузок на qupJ
Это приводит к активации большего числа центров парообразования и одновременному росту возникших на них пузырей. Температура стенки может даже снизиться, a dqjdAT стать отрицательным. Парообразование замедлится, dqjdiST снова изменит знак и т. д. Таким образом, выход на квазистационарный
279
режим пузырькового кипения может сопровождаться несколькими колебаниями около него, специфика которых зависит и от теплоемкости стенки.
При продолжающемся увеличении qw в процессе пузырькового кипения возникшие пузыри растут и появляются новые. Кризис кипения наступает, когда растущие пузыри сливаются друг с другом и под ними из-за испарения жидких микропленок возникают паровые пятна с ухудшенным теплоотводом, которые затем сливаются в сплошную паровую пленку. Чем быстрее увеличивается qw во времени, тем меньших размеров пузыри сливаются и тем их больше, ибо разница во времени их возникновения сокращается. Естественно, что и ^Kpi оказывается тем выше, чем быстрее увеличивается qw (сразу растет большее число пузырей и больший тепловой поток расходуется на прогрев жидкости за счет нестационарной теплопроводности).
Если процесс наброса qw начинается не с нуля, а с некоторого q0, при котором происходил стационарный процесс пузырькового кипения, то <7kPi снижается, приближаясь к стационарным значениям при увеличении qQ. В этом случае кризис наступает, когда сливаются достаточно большие пузыри, уже существовавшие к началу наброса qw.
При кипении в недогретой жидкости процесс квазистацио-нарного пузырькового кипения простирается в область тем больших значений Tw — 7S, чем больше недогрев Ts — Тж и средний период наброса теплового потока
х
f Qw {v)d%
То= ---------•
Qw(x)
В недогретой жидкости растет много маленьких пузырей, которые могут захлопываться, не отрываясь от стенки. Кризис кипения наступает, когда сливается основная масса паровых пузырей и жидкая микропленка под ними высыхает.
Таким образом, условие кризиса кипения при резком увеличении qw во времени — слияние пузырей и высыхание жидкой микропленки под ними. Значение ^кр1 оказывается тем выше, чем меньше т0, больше недогрев и меньше начальный уровень теплового потока. При набросе gKpi может в несколько раз превышать стационарное значение.
Как видим, кризис пузырькового кипения может определяться разными условиями или их сочетанием. В зависимости от того, какие из этих условий в данном случае являются определяющими, значения qKрГ и ДГкр1 могут изменяться в широких пределах. Поэтому исследования различных аспектов кризиса и условий их реализации становятся все более важными.
На рис. 9.7 в логарифмических координатах нанесены участки кривых кипения, охватывающие кризис пузырькового кипе-
280
ния и прилегающие к нему участки развитого пузырькового и переходного кипения. Кривые получены авторами при захола-живании в большом объеме жидкого азота вертикально расположенных пустотелых цилиндров из нержавеющей стали. Трубки на внешней контактирующей с жидкостью стороне имели
Точка • о X А ? *
6п в мкм 30 40 50 90 120 по
Рис. 9.7. Кризис пузырькового кипения при захолажива-нии в большом объеме жйдкого азота вертикально расположенных стальных трубок с покрытием из фторопласта. В таблице даны условные обозначения
низкотемпературопроводные покрытия разной толщины из фторопласта-3.
С увеличением толщины покрытий снижается число центров парообразования и частота отрыва пузырей (см. гл. 8). Поэтому участки развитого пузырькового кипения (прямые линии на рис. 9.7) с ростом толщины покрытия смещаются вправо. На рис. 9.7 видно, что точки я кривых кипения (граница между развитым пузырьковым и переходным кипением на кривой кипе-
281
ния) располагаются вдоль двух взаимно перпендикулярных кривых. Прямая I соответствует максимальному значению qn, а прямая II — максимальному значению температурного напора 7 Я Ts.
Следовательно, в зависимости от закономерности развитого пузырькового кипения кризис его (положение точки я) определяется либо преимущественно гидродинамическими причинами, либо термодинамическими.
Если кризис гидродинамический, то он определяется предельным значением плотности теплового потока Яппрел = <7kPi. Это — тепловой поток, при котором пузыри пара до их отрыва начинают (а в опытах авторов перестают) сливаться в конгломераты. Под конгломератами микропленка жидкости высыхает и образуются области пленочного кипения, которые затем могут разрушаться в данном месте и возникать в другом, что характерно для переходного кипения. В зависимости от положения и наклона кривых развитого пузырькового кипения примерно одинаковым значениям q* j соответствуют разные значения {Т и Ts) (Тп ^8)Пред-
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 110 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed