Стр. 89 - КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА

КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА
89
Процесс кипения при свободном движении жидкости в условиях, когда
основная масса жидкости нагрета до температуры насыщения, называют кипе-
нием насыщенной жидкости.
При переходном режиме кипения поверхность попеременно контактирует
с паром и жидкостью. Относительная площадь и продолжительность контакта
стенки с паром увеличивается с ростом ∆T.
Пленочный режим кипения возникает при наличии большого количества
центров парообразования, при котором паровые пузырьки сливаются, образуя у
поверхности теплообмена сплошной слой пара. При пленочном кипении стенка
отделена от жидкости сплошной пленкой пара, а граница раздела фаз (пар −
жидкость) подвержена волновому движению. Передача теплоты осуществляет-
ся молекулярной теплопроводностью через паровую пленку и радиацией. Па-
ровая пленка создает дополнительное термическое сопротивление. В случае
турбулентного течения пара в пленке, необходимо учитывать турбулентный
перенос теплоты. При высокой температуре стенки необходимо учитывать пе-
редачу теплоты излучением.
Кризисом теплоотдачи при кипении называется резкое снижение интен-
сивности теплообмена при повышении плотности теплового потока. Ухудше-
ние теплоотдачи вызвано изменением механизма переноса тепла от стенки. При
достижении критических условий происходит уменьшение контакта жидкости
со стенкой, что приводит к быстрому росту температуры обогреваемой поверх-
ности. Максимально возможная при данных условиях плотность теплового по-
тока при пузырьковом кипении называется первой критической плотностью
теплового потока кр1 q . Минимально возможную (при данных условиях) плот-
ность теплового потока при пленочном кипении называют второй критической
плотностью теплового потока кр2 q .
Кипение в трубах и каналах протекает в условиях существенной темпера-
турной неравномерности в пристенном слое. Паровой зародыш, образовавший
свод над устьем впадины, служащей центром кипения, окружен неравномерно
перегретой по его высоте жидкостью. Критическая плотность теплового потока
в случае, когда жидкость движется вдоль поверхности нагрева, увеличивается
по сравнению с критической плотностью при кипении в большом объеме.