21.2. ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ
Температура жидкости и пара вблизи раздела фаз равна температуре фазового превращения (насыщения), соответствующей давлению в данной точке (с учетом кривизны границы раздела фаз).
При пузырьковом кипении, когда поверхность нагрева непосредственно омывается жидкостью, основное падение температуры происходит в тонком пристенном слое жидкости. В этом случае вследствие высокой интенсивности теплоотдачи конвектирующей жидкости и малой теплопроводности пара можно считать, что практически все тепло передается от поверхности нагрева к жидкости, а затем уже паровым пузырям путем испарения в них жидкости.
При пленочном кипении тепло передается непосредственно пару, находящемуся в слое, отделяющем жидкость от поверхности нагрева, и далее идет на испарение жидкости с границы раздела фаз. Таким образом, в паровом слое устанавливается непрерывное поле, изменяющееся от температуры поверхности нагрева до температуры насыщения.
Изложенное хорошо иллюстрирует то обстоятельство, что при теплообмене, сопровождающемся изменением агрегатного состояния, температурный напор может существовать в любой из фаз, как в возникающей (в данном случае пар), так и в исчезающей (в данном случае жидкость).
В ряде случаев (закалка, непрерывное литье металлов, охлаждение двигателей и т. п.) поверхность нагрева может иметь температуру, существенно большую температуры насыщения, хотя основная масса охлаждающей жидкости остается недогретой до этой температуры.
В таком случае имеется некоторая изотермическая поверхность, по одну сторону которой жидкость перегрета, а по другую недогрета до температуры насыщения. Первая область называется кипящим граничным слоем, вторая — холодным ядром потока. В первой происходит парообразование, во второй — конденсация пара.
