22.4. ПЕРЕХОД ОТ ПЛЕНОЧНОГО РЕЖИМА КИПЕНИЯ К ПУЗЫРЬКОВОМУ РЕЖИМУ (ВТОРОЙ КРИЗИС РЕЖИМА КИПЕНИЯ)

Второй кризис (прекращение пленочного кипения) выражается в распаде парового слоя и установлении на поверхности нагрева нормального пузырькового кипения.

В момент нарушения парового слоя в нем наблюдаются сильные пульсации. Поэтому можно полагать, что в данном случае устойчивость паровой пленки связана с соотношением динамических воздействий, пропорциональных и сил тяжести и поверхностного натяжения, т. е. также определяется величиной критерия устойчивости .

Однако вследствие различий в начальных структурах двухфазного граничного слоя значение должно быть отличным от .

При пленочном режиме кипения поверхность раздела фаз, а следовательно, и свободная энергия двухфазного граничного слоя меньше, чем при пузырьковом кипении. Поэтому, если скорость парообразования достаточна для равномерного питания уже возникшего сплошного парового слоя, последний более устойчив, чем двухфазный слой при пузырьковом кипении. Следовательно, при кипении в условиях свободной конвекции имеют место соотношения

По имеющимся опытным данным, константа в этом уравнении близка к 0,2; при вынужденном течении роль поверхностного натяженияуменьшается и константа стремится к единице.