Труды 4-й РНКТ (2006). Том 4. Кипение, кризисы кипения, закризисный теплообмен

Павленко А.Н., Мацех А.М., Суртаев А.С.
Локальный теплообмен и переходные процессы при различных законах тепловыделения в стекающих волновых пленках жидкостей

Институт теплофизики СО РАН им. С.С. Кутателадзе, г. Новосибирск, Россия

Аннотация

В работе представлены экспериментальные данные по локальному теплообмену и кризисным явлениям в стекающих плёнках жидкого азота на тонкостенных малоинерционных нагревательных поверхностях, обеспечивающих граничное условие q?const. Исследования проводились при стационарном и нестационарном законах тепловыделения. С помощью высокоскоростной цифровой видеосъемки выявлена динамика переходных процессов при ступенчатом и периодическом импульсном набросах тепловой нагрузки. Получены опытные данные по величине критического теплового потока в зависимости от длительности и времени между импульсами при изменении степени орошения в широком диапазоне. Показано, что в кризисных режимах характер вскипания, механизмы возникновения и развития сухих пятен в стекающей волновой плёнке жидкости существенно зависят от плотности теплового потока, числа Рейнольдса на входе и длины теплоотдающей поверхности вдоль течения.

Заключение

Получены новые опытные данные по зависимости локального коэффициента теплоотдачи от теплового потока при различных числах Рейнольдса на тонкостенном нагревателе. Показано, что величина коэффициента теплоотдачи при интенсивном испарении азота лежит существенно выше полуэмпирической зависимости Гимбутиса, полученной при обобщении опытных данных для воды и фреона-11 в области малых тепловых потоков на протяжённых вдоль течения тепловыделяющих поверхностях.
Показано, что флуктуации температуры поверхности, измеряемые в фиксированных точках теплоотдающей поверхности, связаны с колебаниями границы между смоченной и несмоченной зонами.
В условиях ступенчатого тепловыделения при волновом плёночном течении динамика развития кризисных явлений существенно зависит от плотности теплового потока и числа Рейнольдса.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (Грант 05-08-18022 -а)

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Павленко А.Н., Стародубцева И.П. Численное моделирование эволюции сухих пятен в стекающих пленках жидкости