22.10. ВЛИЯНИЕ МЕТАСТАБИЛЬНОСТИ ПРИСТЕННОГО СЛОЯ ЖИДКОСТИ НА ПЕРВУЮ КРИТИЧЕСКУЮ ПЛОТНОСТЬ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

В металлических жидкостях при критических режимах кипения имеет место заметный отвод тепла через жидкость даже в условиях нормальной гидродинамической неустойчивости пристенного двухфазного слоя. В ослабленном виде этот эффект наблюдается и при кипении неметаллических жидкостей под низким давлением.

Рис. 22.24. Опытные данные по критическим тепловым потокам при кипении натрия

Допустим, что тепловой поток, отводимый в момент кризиса теплопроводностью через жидкость, определяется формулой теплового удара, т. е.

    (22.10.1)

где — разность температур, определяющая теплопроводность в толщу жидкости.

Рис. 22.25. Опытные данные по критическим тепловым потокам при кипении цезия

Полагая, что характерное время тепловых импульсов имеет порядок времени пробега капиллярных волн в модели нормального гидродинамического кризиса кипения, запишем:

    (22.10.2)

    (22.10.3)

Суммарный поток

    (22.10.4)

По имеющимся опытным данным можно принять (без поправки на ) при

    (22.10.5)

На рис. 22.24 и 22.25 приведены экспериментальные данные, подтверждающие, что при нестабильном кипении щелочных металлов первые критические тепловые потоки лежат между рассмотренными выше пределами.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авксентюк Б. П., Кутателадзе С. С. Неустойчивость режима теплообмена на поверхностях, обедненных центрами парообразования.— «Теплофизика высоких температур». 1977, т. 15. № 1, с. 115.

2. Бобрович Г. И., Гогонин И. И., Кутателадзе С. С. Влияние размера поверхности нагрева на критический тепловой поток при кипении в большом объеме жидкости. -«Журн. прикл. механ. и техн. физ.», 1964, № 4, с. 137.

3. Бобрович Г. И., Кутателадзе С. С. Влияние концентрации спирто-водяной смеси на критическую плотность теплового потока.— «Журн. прикл. механ. и техн. физ», 1964, №2, с. 146.

4. Вопросы теплообмена при изменении агрегатного состояния. Сб. статей под обш. ред. С. С. Кутателадзе. М.— Л, Госэнергоиздат, 1953.

5. Вопросы теплоотдачи и гидравлики двухфазных сред. Сб. статей под обш. ред. С. С. Кутателадзе. М.—Л., Госэнергоиздат, 1961.

6. Исследование теплоотдачи к пару и воде, кипящей в трубах при высоких давлениях. М., Атомиздат, 1958.

7. Исследование критических тепловых потоков в пучках стержней. Семинар ТФ-74. М., Инт атомной энергии им. И. В. Курчатова, 1974.

8. Котлотурбостроение. Тр. ЦКТИ, вып. 57—59. Л., 1965.

9. Кризис теплообмена при кипении в каналах. Сб. статей. Обнинск, ФЭИ, 1974.

10. Кризис теплоотдачи в трубах. Е-11, ОБ-17, ФЭИ, 1976.

11. Кутателадзе С. С., Москвичева В. Н. О связи гидродинамики двухкомпонентного слоя с теорией кризисов в механизме кипения.— «Журн. техн. физ», 1959, т. 29, № 9, с. 1135.

12. Маленков И. Г. Критические явления в процессах барботажа и кипения.— «Журн. прикл. механ. и техн. физ.», 1963, № 6, с. 166.

13. Орнатскнй А. П., Винярский Л. С. Кризис теплообмена в условиях вынужденного движения недогретой воды в трубках малого диаметра. — «Теплофизика высоких температур», 1965, т. 3. X 3, с. 444.

14. Орнатский А. П. Обобщение опытных данных по гидравлическому сопротивлению при поверхностном кипении.— «Журн. прикл. механ. и техн. физ., 1965, № 3, с. 113.

15. Поварнин П. И., Семенов С. Т. Исследование кризиса кипения при течении недогретой воды в трубках малых диаметров при высоких «Теплоэнергетика».

16. Рекомендации по расчету кризиса теплоотдачи при кипении воды в равномерно обо греваемых круглых трубах. Научный совет по комплексной проблеме «Теплофизика», препринт 3-004, БТД ОКБ ИВТАН, 1975.

17. Штоколов Л. С. Опыт обобщения данных о критических тепловых потоках при кипении жидкостей в области больших скоростей течения. — «Журн. прикл. механ. и техн. физ.», 1964, Jsfe 1, с. 134.

18. Штоколов Л. С. Кризис теплообмена при кипении этилового спирта в области больших скоростей течения.— «Инж.-физ. журн.», 1964, т. 7, № 12, с. 3.