2015-06-28
1492
При пленочном режиме кипящая жидкость отделена от поверхности нагрева паровой пленкой, причем температура поверхности tc значительно превышает температуру насыщения ts. Поэтому наряду с конвективным теплообменом между поверхностью и паровой пленкой при высоких температурах заметная часть в переносе теплоты принадлежит тепловому излучению.
Интенсивность конвективного теплообмена при пленочном кипении определяется термическим сопротивлением паровой пленки. Характер движения пара в пленке и ее толщина зависят от размеров и формы поверхности нагрева и ее расположения в поле тяжести, а также от условий движения жидкости. Так, при пленочном кипении на поверхности горизонтальных труб в условиях свободного движения (в большом объеме) пар движется вдоль периметра трубы к верхней образующей и по мере накопления периодически удаляется в форме отрывающихся пузырей. Паровая пленка имеет толщину, измеряемую долями миллиметра, а движение пара в ней носит ламинарный характер. Средние коэффициенты теплоотдачи составляют примерно 100…300 Вт/(м2·К). Расчет теплоотдачи при пленочном кипении на горизонтальных трубах в большом объеме следует проводить по формуле
|
|
|
, (3-9)
где 
— эффективная теплота фазового перехода, учитывающая перегрев пара в пленке; D — диаметр трубы.
Физические свойства в этой формуле (за исключением плотности жидкости ρп) относятся к паровой фазе. Их следует выбирать по средней температуре пара: 
При пленочном кипении на поверхности вертикальных труб и пластин течение пара в пленке обычно имеет турбулентный (вихревой) характер. Поверхность пленки испытывает волновые колебания, толщина пленки растет в направлении движения пара. Опыты показывают, что теплоотдача практически не зависит от высоты поверхности нагрева, а следовательно, и от расхода пара в пленке. В целом процесс оказывается во многом аналогичным свободной конвекции однофазной жидкости около вертикальных поверхностей. В данном случае подъемная сила, определяющая движение пара в плёнке, определяется разностью плотностей жидкости и пара 
. Расчет теплоотдачи в этом случае может проводиться по формуле [53]
(3-10)
Теплофизические свойства пара в этой формуле следует выбирать по средней температуре пара.
