Тема 12 Теплообмен при кипении однокомпонентных жидкостей

Программа.

Условия возникновения кипения. Механизм кипения жидкости. Перегрев жидкости и наличие центров парообразования как условия возникновения паровой фазы: образование пузырей пара. Влияние смачиваемости стенки жидкостью, краевой угол.

Рост, отрыв и движение пузырей пара. Минимальный радиус центра парообразования; число действующих центров парообразования. Взрывной характер образования пузыря; изменение диаметра пузыря во времени. Отрывной диаметр. Теплообмен при пузырчатом кипении между стенкой и жидкой фазой, между жидкой и паровой фазами. Условия возникновения пленочного кипения.

Зависимость коэффициента теплоотдачи и плотности теплового потока от температурного напора при кипении в большом объеме для области пузырчатого кипения. Пленочный режим. Первая и вторая критические плотности теплового потока. Изменение теплоотдачи и температуры стенки при пленочном режиме.

Зависимость коэффициента теплоотдачи от давления, физических свойств жидкости, состояния поверхности и других факторов при кипении в большом объеме. Метод обобщения опытных данных по теплообмену при пузырчатом кипении, основные идеи метода, система критериев подобия. Обобщенные и частные эмпирические зависимости для коэффициента теплоотдачи.

Теплообмен при кипении жидкости в трубах: характер движения парожидкостной смеси в горизонтальных и вертикальных трубах; развитие процесса кипения по длине трубы; зависимость теплоотдачи от скорости циркуляции, объемного паросодержания и плотности теплового потока. Расчет теплоотдачи в трубах.

Теплоотдача при кипении жидкости, не подогретой до температуры насыщения; распределение температур жидкости в поперечном сечении канала, протекание процесса; зависимость теплоотдачи при кипении недогретой жидкости от различных факторов; расчетные уравнения.

Зависимость первой и второй критических плотностей теплового потока от различных факторов. Расчет критических тепловых нагрузок.

Механизм пленочного кипения. Расчет теплоотдачи при пленочном кипении жидкости. Особенности теплообмена при кипении жидких металлов.

Литература: [1,гл.13]