სითბოს გადაცემის ეს ტიპი ხასიათდება მაღალი ინტენსივობით და გვხვდება ქიმიურ ტექნოლოგიაში, მაგალითად, აორთქლება, სითხეების დისტილაცია, სამაცივრო დანადგარების ამაორთქლებლად და ა.შ. დუღილის დროს სითბოს გადაცემის პროცესი ძალიან რთულია. და ჯერ კიდევ არ არის საკმარისად შესწავლილი, მიუხედავად კვლევების დიდი რაოდენობით.

დუღილის წარმოქმნისთვის აუცილებელია, უპირველეს ყოვლისა, სითხის ტემპერატურა იყოს გაჯერების ტემპერატურაზე მაღალი, ასევე აუცილებელია აორთქლების ცენტრების არსებობა. განასხვავებენ დუღილს გამათბობელ ზედაპირზე და დუღილს სითხის უმეტესობაში. დუღილის პირველი ტიპი გამოწვეულია სითხის სითბოს მიწოდებით მასთან შეხების ზედაპირიდან. სითხის დიდ ნაწილში დუღილი გამოწვეულია სითბოს შიდა წყაროების არსებობით ან სითხის მნიშვნელოვანი გადახურებით, რაც ხდება, მაგალითად, წნევის უეცარი შემცირებით (წონასწორობის ქვემოთ). ქიმიურ ტექნოლოგიაში დუღილის ყველაზე მნიშვნელოვანი სახეობაა ზედაპირული დუღილი.

კედლიდან მდუღარე სითხეში სითბოს გადასატანად, კედელი უნდა გადახურდეს ამ სითხის გაჯერების ტემპერატურასთან შედარებით. ნახ. 11-9 გვიჩვენებს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტისა და სპეციფიკური სითბოს დატვირთვის ტიპურ დამოკიდებულებას ტემპერატურაზე5

წნევა სითხის დუღილზე Δt= tst -tboil (tst, tboil - შესაბამისად, კედლის ტემპერატურა მდუღარე სითხის მხრიდან და დუღილის ტემპერატურა). რეგიონში AB, სითხის გადახურება მცირეა (Δt< 5 К), мало также число активных центров парообразования - микровпадин на поверхности стенки, в которых образуются зародыши паровых пузырьков, и интенсивность теплообмена определяется в основном закономерностями теплоотдачи свободной конвекции около нагретой стенки,При дальнейшем повыше­нии Δt =tст -t увеличивается число активных центров парообра­зования, и коэффициент теплоотдачи резко возрастает (отрезок ВС на рис). Эту область называют пузырчатым, или ядерным, кипением.

სითბოს გადაცემის მაღალი ინტენსივობა ბუშტუკოვანი დუღილის რეჟიმში აიხსნება იმით, რომ სასაზღვრო ფენის ტურბულენტობა y, კედლის ზედაპირი პროპორციულია გამაცხელებელ ზედაპირზე მიკროკავეტებში წარმოქმნილი ორთქლის ბუშტების რაოდენობისა და მოცულობისა. აორთქლების ცენტრებთან ახლოს, სითხის ნაწილი აორთქლდება, წარმოქმნის ორთქლის ბუშტებს, რომლებიც მატულობენ და იზრდება მოცულობით, ატარებენ სითხის მნიშვნელოვან მასებს. გაჟღენთილი და აორთქლებული სითხე იცვლება ახალი ნაკადებით, რითაც იქმნება სითხის ინტენსიური ცირკულაცია გათბობის ზედაპირთან, რაც იწვევს სითბოს გადაცემის პროცესის მნიშვნელოვან აჩქარებას. C წერტილში სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას, რომელიც შეესაბამება მაქსიმალურ სპეციფიკურ სითბოს დატვირთვას (O წერტილი). Δt-ის შემდგომი ზრდით, შეინიშნება სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის მკვეთრი შემცირება. ეს აიხსნება იმით, რომ ზოგიერთ - კრიტიკულ - მნიშვნელობაზე Δt = Δt კრ ხდება ერთმანეთთან ახლოს წარმოქმნილი ბუშტების შერწყმა (შერწყმა). ამ შემთხვევაში, მნიშვნელობა l ნახ. ხდება ორთქლის ბუშტების დიამეტრზე ნაკლები და კედლის ზედაპირთან ჩნდება ორთქლის ფილმი, რაც ქმნის დამატებით თერმულ წინააღმდეგობას სითბოს გადაცემის პროცესის მიმართ. სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი მკვეთრად მცირდება (ათჯერ). რა თქმა უნდა, შედეგად მიღებული ორთქლის ფილმი არასტაბილურია, ის მუდმივად განადგურებულია და ხელახლა ჩნდება, მაგრამ საბოლოოდ ეს სერიოზულად აფერხებს სითბოს გადაცემას. ამ დუღილის რეჟიმს ე.წ ფილმი.აშკარაა, რომ ფილმის დუღილის რეჟიმი უკიდურესად არასასურველია.

ტემპერატურის სხვაობის, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის და სპეციფიკური სითბოს დატვირთვის მნიშვნელობებს, რომლებიც შეესაბამება ბუშტის რეჟიმიდან ფილმის რეჟიმში გადასვლას, ეწოდება კრიტიკული.

ორთქლის ბუშტი წარმოიქმნება გამაცხელებელი ზედაპირის მიკროკვალში. გარკვეული დიამეტრის მიღწევის შემდეგ, ბუშტი იშლება ზედაპირიდან. კარგად სველ ზედაპირებზე ბუშტი შორდება გამათბობ ზედაპირს, აქვს ბურთის ფორმა. ამოდის, ბუშტი იზრდება მოცულობაში ბუშტის შიგნით სითხის აორთქლების გამო, ბრტყელდება და იღებს სოკოს ფორმას რთული აღმართის ტრაექტორიით. ამ შემთხვევაში ხდება ბუშტების უწყვეტი დამსხვრევა და გაერთიანება. ბუშტების გამოყოფის მომენტი შეესაბამება ბუშტზე მოქმედი არქიმედეს ძალის თანაბარ მდგომარეობას და სითხის ზედაპირული დაჭიმვის ძალას, რომელიც ბუშტს კედელზე ინახავს. თუ ჩავთვლით, რომ ბუშტს, კედლის ზედაპირზე ფორმირებისას, აქვს სფერულთან მიახლოებული ფორმა, მაშინ გამოყოფის მომენტში do-ს მნიშვნელობა გამოიხატება დამოკიდებულებით.

სადაც pzh და pp არის სითხისა და ორთქლის სიმკვრივე, შესაბამისად; σ არის სითხის ზედაპირული დაძაბულობა ინტერფეისზე; β-კონტაქტის კუთხე

ამრიგად, სითბოს ტრანსპორტირება ბუშტების დუღილის დროს შედგება სითბოს გადაცემისგან კედლიდან სითხეში, შემდეგ კი სითბო სითხის მიერ გადადის ბუშტების შიდა ზედაპირზე აორთქლების სითბოს სახით. სითბოს გადაცემა კედლიდან უშუალოდ ბუშტში უმნიშვნელოა, რადგან ბუშტების კედელთან კონტაქტის ზედაპირი ძალიან მცირეა, ასევე დაბალია ორთქლის თბოგამტარობაც. იმისათვის, რომ სითხიდან სითბო ორთქლის ბუშტებზე გადავიდეს, სითხეს უნდა ჰქონდეს ორთქლის ტემპერატურაზე ოდნავ მაღალი ტემპერატურა. ამიტომ, ადუღებისას, სითხე გარკვეულწილად თბება მდუღარე სითხის ზედაპირის ზემოთ გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურასთან შედარებით.

დუღილის დროს სითბოს გადაცემის სიჩქარე დამოკიდებულია მრავალ განსხვავებულ ფაქტორზე (სითხის ფიზიკურ თვისებებზე, წნევაზე, ტემპერატურულ განსხვავებაზე, გამაცხელებელი ზედაპირის მასალის თვისებებზე და მრავალი სხვა), რომლის გავლენის გათვალისწინება უკიდურესად რთულია. პროცესზე და მათი შემცირება ერთ დამოკიდებულებად. მრავალი რაოდენობის კომპლექსი, რომელიც გავლენას ახდენს დუღილის დროს სითბოს გადაცემის ინტენსივობაზე

10. რადიაციული სითბოს გადაცემა. კომპლექსური სითბოს გადაცემა.ის შეიძლება განხორციელდეს ნებისმიერი საშუალების საშუალებით, დიაპაზონის ინფრაწითელი ნაწილის მაგნიტური ტალღებით ენერგიის გადაცემის გამო. რადიაციული სითბოს გადაცემა ხორციელდება, როდესაც ნივთიერება გადადის აირისებრი გარემოში, რომელიც არსებობს მეტ-ნაკლებად გაცხელებული აირის ზონას შორის. პირველ რიგში ლიდერობენ ტელევიზიებს შორის.

ეს არის დაფარვის კოეფიციენტის = 1 განტოლება. თუ ემიტირებული ზედაპირი მთლიანად გარს აკრავს შთანთქმულს,

როდესაც სითბო გადადის რადიაციის აირისებრი საშუალებით, ამ გადაცემის ინტენსივობას ზომიერად უწოდებენ. T-x ხორციელდება მხოლოდ ბუნებრივი კონვექციის პირობებში, ე.ი. რადიაციული სითბოს გადაცემასთან ერთად არის კონვექციური სითბოს გადაცემა. სითბოს გადაცემის მთლიანი ინტენსივობა. სითბოს ერთობლივ გადაცემას რადიაციული სითბოს გადაცემის და კონვექციის გამო ეწოდება კომპლექსური სითბოს გადაცემა.

სამუშაოს დასასრული -

ეს თემა ეკუთვნის:

თერმული პროცესები და მოწყობილობები. სითბოს გადაცემის და სითბოს გაცვლის სახეები პ.სითბოს გადაცემა ერთი სხეულიდან მეორეზე

სითბო გადადის კონვექციისა და გამოსხივების თბოგამტარობის x ფენომენის გამო; თბოგამტარობა; სითბოს გადაცემა აირებში ორი მიკრონაწილაკების გამო.. სითბოს გადაცემას შეიძლება თან ახლდეს გაგრილება ან გათბობა.

თუ გჭირდებათ დამატებითი მასალა ამ თემაზე, ან ვერ იპოვნეთ ის, რასაც ეძებდით, გირჩევთ გამოიყენოთ ძებნა ჩვენს სამუშაოთა მონაცემთა ბაზაში:

რას ვიზამთ მიღებულ მასალასთან:

თუ ეს მასალა თქვენთვის სასარგებლო აღმოჩნდა, შეგიძლიათ შეინახოთ იგი თქვენს გვერდზე სოციალურ ქსელებში:

ტვიტი

ყველა თემა ამ განყოფილებაში:

სითბოს გადაცემა ერთფენიანი და მრავალშრიანი კედლის მეშვეობით
ბრტყელი ერთფენიანი კედლისთვის პირობები მიღებულია, მაშინ მისი სისქე მრავალჯერ ნაკლებია სიგანეზე, სიგრძეზე, სიმაღლეზე. ამ შემთხვევაში, სტაციონარული სითბოს გადაცემის დროს, ველი შიდაა. კედლები შეიძლება იყოს ერთგანზომილებიანი,

კონვექციური სითბოს გადაცემა. ფურიე-კირკოფის განტოლება
კონვექციური სითბოს გადაცემა ხდება სითხის მედიაში: აირები, სითხეები, მაკრონაწილაკების გადაადგილების გამო, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული თერმოდინამიკური პოტენციალი. სიჩქარის მატებასთან ერთად

თერმული მსგავსების კრიტერიუმები. კრიტერიუმების განტოლების ზოგადი ფორმა
Nu= - ნუსელტის კრიტერიუმი, გამოხატავს სითბოს გადაცემის მთლიანი ინტენსივობის თანაფარდობას კონვექციური სითბოს გადაცემის დროს სითბოს გადაცემის ინტენსივობასთან თბოგამტარობით ამ გამაგრილებლის სასაზღვრო ფენაში.

კრიტერიუმების განტოლების ზოგადი ფორმა
Nu=f(Pe,Pr,Re,Fo,Gr,…G1,G2..) A,n,m,s,p ამ მაგალითში, კოეფიციენტი. დეფ. შერჩევის მეთოდი გამოცდილების დამუშავებისას. მონაცემები. - კოეფიციენტი სითბოს გადაცემა 7. სითბოს გაფრქვევა, არ ახლავს

სითბოს გადაცემა ორთქლის კონდენსაციის დროს
ამ ტიპის სითბოს გადაცემა ხდება მაშინ, როდესაც იცვლება სითბოს მატარებლების აგრეგაციის მდგომარეობა. ამ პროცესის თავისებურება, უპირველეს ყოვლისა, მდგომარეობს იმაში, რომ სითბო მიეწოდება ან ამოღებულია მუდმივ ტემპერატურაზე.

სითბოს გადაცემის ძირითადი განტოლება. თერმული წინააღმდეგობის დამატების წესი
გამაგრილებლების პირდაპირი კონტაქტით სითბოს გადაცემა მოიცავს სითბოს გადაცემას ერთ გამაგრილებელში და სითბოს გადაცემას მეორე გამაგრილებელში. პროცესის საერთო ინტენსივობა ხასიათდება.

გამათბობელი აგენტები და მათი გამოყენების მეთოდები
გრიპის აირები დიდი ხანია გამოიყენება როგორც გამათბობელი. გამონაბოლქვი აირის წვის ტექნოლოგიის თავი. დამწვარი საწვავის ბუნებიდან გამომდინარე. მჟავა ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც ჟანგვის აგენტი.

გამაგრილებლები და მათი გამოყენების მეთოდები
გაციება ჩვეულებრივ ტემპერატურამდე (დაახლოებით 10-30 ⁰С-მდე) ყველაზე ფართოდ ხელმისაწვდომი და იაფი გამაგრილებელი საშუალებები - ჰაერი და წყალი. ჰაერთან შედარებით წყალი არის

სითბოს გადამცვლელის გადამოწმების გაანგარიშება
სითბოს გადამცვლელის დამადასტურებელი გაანგარიშება ცნობილი სითბოს გადაცემის ზედაპირით, როგორც წესი, მოიცავს გადაცემული სითბოს რაოდენობის და სითბოს მატარებლების საბოლოო ტემპერატურების განსაზღვრას მათ მოცემულობაში.

სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის განსაზღვრა m-სახლი თანმიმდევრული მიახლოებით სითბოს გადამცვლელების გამოთვლებში
სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის განსაზღვრა ხორციელდება ვერიფიკაციის გაანგარიშებით, რომელიც ხორციელდება სითბოს გადამცვლელის ვარგისიანობის დასადგენად. 1-შერჩეული სითბოს გადამცვლელის შესაბამისად განსაზღვრეთ რეალური

სითბოს გადამცვლელების შერევა
ქიმიურ მრეწველობაში, როგორც წესი, არ არის საჭირო სუფთა ორთქლის კონდენსატის მიღება მისი შემდგომი გამოყენებისთვის. ამიტომ, შერევის კონდენსატორები ფართოდ არის გავრცელებული, უფრო მარტივი ინსტალაციაში.

აორთქლება
აორთქლება არის პრაქტიკულად არამდგრადი ან დაბალი აქროლადი ნივთიერებების ხსნარების კონცენტრაცია თხევად აქროლად გამხსნელებში. აორთქლება ექვემდებარება მყარი ნივთიერებების ხსნარებს (წყლიანი

აორთქლების მასალის ბალანსი
აორთქლებას მიეწოდება საწყისი ხსნარის Gn კგ/წმ xn კონცენტრაციით. % და ამოიღეს გკ კგ/წმ ამოღებული ხსნარი xk კონცენტრაციით

ხსნარის დუღილის წერტილი და ტემპერატურის დაკარგვა
ჩვეულებრივ, ერთსაფეხურიან აორთქლებაში ცნობილია პირველადი გათბობისა და მეორადი ორთქლების წნევა და, შესაბამისად, განისაზღვრება მათი ტემპერატურაც. განსხვავება გათბობისა და მეორადი ტემპერატურებს შორის

პროცესის მამოძრავებელი ძალა
მრავალ კასეტის ერთჯერადი ინსტალაციის მთლიანი ტემპერატურული სხვაობა არის განსხვავება პირველადი ორთქლის გაცხელების ტემპერატურასა და პირველი გარსაცმისა და მეორადი ორთქლის ტემპერატურას შორის.

თერმული ბალანსი
D=გამათბობელი ორთქლის ნაკადი; I , Ig, In, Ik - მეორადი და გამაცხელებელი ორთქლის ენთალპია, შესაბამისად, საწყისი და ერთი ამოღებული ხსნარი; Ip.k \u003d s

ორთქლის მოხმარება აორთქლებისთვის. აორთქლების ჭურვების ოპტიმალური რაოდენობა
Q=D(tD“-tD‘)=Drp(1-α), სადაც D არის გათბობის ორთქლის ნაკადის სიჩქარე; α-ორთქლის ტენიანობა. Q \u003d GnCn (tcon-tn) + W (tw‘-Cvtcon) + Qloss ± Q კონცენტრაცია, სადაც Cw არის წყლის სითბოს სიმძლავრე. აორთქლების ეკონომია

აორთქლების გაანგარიშების პროცედურა
1-ამოცანა უნდა შეიცავდეს: ადგ. ხსნარი, საწყისი ხსნარის შემადგენლობა, მისი რაოდენობა (პირველი ხსნარის მოხმარება, ხსნარის კონცენტრაცია in-va (შემადგენლობა)). ამ მონაცემებზე დაყრდნობით შესაძლებელია მატერიალური ბურთის გამოთვლების გაკეთება

მრავალძარღვიანი აორთქლების გაანგარიშების პროცედურა
მრავალძარღვიანი ვაკუუმ აორთქლების ტექნოლოგიური გაანგარიშება ხორციელდება შემდეგი თანმიმდევრობით. 1. განტოლებიდან გამოთვლილი W წყლის მთლიანი რაოდენობა, რომელიც აორთქლდა ინსტალაციაში,

ვერტიკალური მილის ფირის მანქანები
ისინი მიეკუთვნებიან მიმოქცევის გარეშე მომუშავე მოწყობილობების ჯგუფს; აორთქლების პროცესი ტარდება სითხის ერთ გადასასვლელში ქვაბის მილებით და ხსნარი მათში მოძრაობს აღმავალი ან დაღმავალი სახით.

საპირისპირო აორთქლება
40. მასის გადაცემის პროცესები და აპარატები. ქიმიურ ტექნოლოგიაში ფართოდ გავრცელებული და მნიშვნელოვანია

დეზორბციის მეთოდები
დეზორბცია, ანუ აორთქლება, ანუ გახსნილი აირის გამოყოფა ხსნარიდან, ხორციელდება ერთ-ერთი შემდეგი გზით: 1) ინერტული აირის ნაკადში, 2) ხსნარის აორთქლებით, 3) ვაკუუმში. და ა.შ

შთამნთქმელი მინიმალური და ოპტიმალური მოხმარება
შთანთქმის აპარატში კონცენტრაციის ცვლილება ხდება სწორი ხაზით და, შესაბამისად, Y - X კოორდინატებში, შთანთქმის პროცესის სამუშაო ხაზი არის სწორი ხაზი დახრილობის კუთხით, რომლის ტანგენსი.

შთანთქმის მაჩვენებელი. პროცესის გაძლიერება რთული და ძლიერ ხსნადი აირების შეწოვის დროს
M = Ky F ∆Yav = Kx F ∆Xav საშუალო მამოძრავებელი ძალის ზრდა იწვევს მთელი პროცესის სიჩქარის ზრდას, დაშლის ზრდას და

შეფუთული შთამნთქმელი
შეფუთული შთამნთქმელი, სავსე შეფუთვით - სხვადასხვა ფორმის მყარი ნივთიერებები - ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში, როგორც შთამნთქმელი. შეფუთულ სვეტში (ნახ.), შეფუთვა მოთავსებულია საყრდენზე

წარუმატებელი ციმბალები
უჯრებში დაღმასვლის გარეშე, გაზი და სითხე გადის იმავე ღიობებში ან ჭრილებში. ამ შემთხვევაში, ფირფიტაზე ფაზების ურთიერთქმედების პარალელურად, სითხე მიედინება ქვედა ფირფიტაზე.

ბუშტების უჯრები სადრენაჟე მოწყობილობებით (საცერი, თავსახური, სარქველი)
Sieve ფირფიტები. გაზი გადის ფირფიტის ხვრელებში და ნაწილდება სითხეში პატარა ნაკადებისა და ბუშტების სახით. გაზის დაბალი სიჩქარით, სითხე შეიძლება ჩაედინოს კონტეინერების ღიობებში.

რეაქტიული ფირფიტები
1-ჰიდრავლიკური საკეტი; 2-გადინებადი დანაყოფი;3-ფირფიტა;4-ფირფიტა;5-სანიაღვრე ჯიბე. რეაქტიული უჯრებიდან, ფირფიტის უჯრა ყველაზე გავრცელებულია. თხევადი

შთამნთქმელი მოთხოვნები. შთამნთქმელი არჩევანი
შთანთქმის გაზს ეწოდება შთამნთქმელი (აბსორბციული), ხოლო სითხეს, რომელშიც აირი იხსნება - შთამნთქმელი. პრაქტიკულად უხსნად გაზებს ინერტული აირები ეწოდება. მოთხოვნები: 1. აირჩიეთ

დისტილაციის სვეტის გამოთვლის პროცედურა (ინსტალაცია)
მოცემულია: თხევადი ნარევის დინების სიჩქარე, მისი შემადგენლობა (ნივთიერებების პროპორცია დისტილატში, დისტილაციურ ნარჩენებში. გაცხელების ორთქლის წნევა, ნარევის საწყისი ტემპერატურა. 1) მასალის ბალანსი. განსაზღვრა: ეხება

საშრობი საშუალებები. საშრობი აგენტის არჩევანი და გაშრობის რეჟიმი
როგორც საშრობი საშუალება, შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაცხელებული ჰაერი, გამონაბოლქვი აირები და მათი ნარევები ჰაერთან, ინერტული გაზებით, ზედმეტად გახურებული ორთქლით. თუ კონტაქტი დაუშვებელია, გააშრეთ

ბარაბანი საშრობი
ბარაბანი საშრობი არის ცილინდრული დახრილი ბარაბანი 4 ორი Z ზოლით, რომელიც, როდესაც ბარაბანი ბრუნავს, ტრიალებს საყრდენი ლილვაკების გასწვრივ 6. მასალა მოდის ზოლის აწეული ბოლოდან.

კამერის საშრობი
ასეთ მოწყობილობებში მასალის გაშრობა პერიოდულად ხდება ატმოსფერული წნევის დროს. საშრობებს აქვთ ერთი ან მეტი მართკუთხა კამერა, რომელშიც მასალა ტროლეიბებზე ან თაროებზეა.

ქამარი საშრობები
ქამარი საშრობები. ერთი ან მეტი კონვეიერის ქამარი ხშირად გამოიყენება საშრობით გასაშრობად მასალის უწყვეტი გადაადგილებისთვის. ერთი ფირის აპარატებში,

სპრეის საშრობები
ბევრი თხევადი მასალის გასაშრობად გამოიყენება მასალის შესხურების პრინციპით მოქმედი საშრობი. სპრეის საშრობები ისე სწრაფად შრება, რომ მასალას გაცხელების დრო არ ჰქონდეს.

საშრობის გაანგარიშების პროცედურა
1. ამოცანა: მასალის მახასიათებლები, შემადგენლობა, საწყისი ტენიანობა, გაშრობის წესი, საბოლოო ტენიანობა, პროდუქტიულობა (ნედლეულის მოხმარება), გაშრობის ადგილი. 2. მიწის ბუნების (ტიპის) არჩევანი

პერიოდული და უწყვეტი მოქმედების ადსორბერების დიზაინები
ადსორბციული პროცესები შეიძლება განხორციელდეს პერიოდულად (აპარატებში ფიქსირებული ადსორბენტით) და უწყვეტად - აპარატებში მოძრავი ან თხევადი ადსორბენტით, აგრეთვე აპარატებში ფიქსირებული ადსორბენტით.

დუღილის დროს, ისევე როგორც ყველა სხვა სითბოს გადაცემის პროცესში, გამოიყენება სითბოს გადაცემის განტოლება (ნიუტონის კანონი), რომელიც ადგენს ტემპერატურულ განსხვავებას "კედელი - სითხე" და სითბოს გაცვლის ზედაპირზე სითბოს ნაკადს შორის ურთიერთობას:

სადაც Q - სითბოს ნაკადი, W; q=Q/F - ზედაპირის სითბოს ნაკადის სიმკვრივე, W/m2; F - სითბოს გაცვლის ზედაპირი (კედლები), m2; არის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი საშუალოდ F, W/(m2K); - სითბოს გადამცვლელი ზედაპირის (კედლის) ტემპერატურა 0С; - სითხის გაჯერების ტემპერატურა მოცემულ წნევაზე, 0C.

ამ შემთხვევაში, კედლის გადახურება მოქმედებს როგორც ტემპერატურის განსხვავება:

სადაც T f, max არის სითხის მაქსიმალური ზედათბობა, 0С.

ამრიგად, სითბოს ნაკადი პროპორციულია სითბოს გაცვლის ზედაპირის F ფართობის და კედელსა და სითხეს შორის ტემპერატურის სხვაობის პროპორციული.

სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი

სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი, W / (m2K), არის პროპორციულობის კოეფიციენტი ნიუტონის კანონში, რომელიც ახასიათებს სითბოს გადაცემის ინტენსივობას. დუღილის დროს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის მნიშვნელობა დამოკიდებულია სხვადასხვა ფაქტორების დიდ რაოდენობაზე:

ა) სითხის ფიზიკური თვისებები;

ბ) სითხის სისუფთავე;

გ) მისი ტემპერატურა და წნევა;

დ) თბოგამცვლელი ზედაპირის გეომეტრიული ფორმა, ზომები და სივრცითი ორიენტაცია;

ე) ზედაპირის მასალა და უხეშობა (დამუშავების სისუფთავე);

ვ) თხევადი ზედათბობის მნიშვნელობები და სხვ.

ამიტომ დუღილის დროს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის განსაზღვრა ძალიან რთული ამოცანაა. არსებობს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის ლოკალური (ზედაპირის მოცემულ წერტილში) და საშუალო მნიშვნელობა სითბოს გადაცემის ზედაპირზე:

ანუ, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი რიცხობრივად უდრის სითბოს ნაკადს, რომელიც გადაიცემა ერთეული სითბოს გაცვლის ზედაპირის მეშვეობით 10C (1 K) ტემპერატურის სხვაობით.

დუღილის რეჟიმები (სითბოს გადაცემა)

დუღილის მექანიზმი და სითბოს გადაცემის ინტენსივობა დამოკიდებულია კედლის გადახურების სიდიდეზე. არსებობს სამი ძირითადი დუღილის რეჟიმი: ბუშტი, გარდამავალი და ფილმი.

პრაქტიკაში ყველაზე გავრცელებულია სითხის დუღილი მყარ თბოგამცვლელ ზედაპირზე, რომლის მეშვეობითაც თერმული ენერგია მიეწოდება.

დუღილის პროცესი არის კონვექციური სითბოს გადაცემის განსაკუთრებული შემთხვევა, რომლის დროსაც ხდება მატერიისა და სითბოს დამატებითი გადატანა ორთქლის ბუშტებით გათბობის ზედაპირიდან სითხის მოცულობაში.

ბუშტის რეჟიმი

ბუშტუკ-ბირთვის შუალედური ზედაპირის რადიუსი პროპორციულია კედლის ზედაპირზე წარმოქმნილი მიკროუხეშობის ზომისა. მაშასადამე, ბუშტების დუღილის რეჟიმის დასაწყისში, სითხის უმნიშვნელო გადახურებით, მხოლოდ აორთქლების დიდი ცენტრები "მუშაობენ", რადგან მცირე ცენტრების ბუშტ-ბირთვებს აქვთ კრიტიკულზე ნაკლები რადიუსი.

სითხის ზედათბობის მატებასთან ერთად, აორთქლების მცირე ცენტრები აქტიურდება, ამიტომ წარმოქმნილი ბუშტების რაოდენობა და მათი გამოყოფის სიხშირე იზრდება.

შედეგად, სითბოს გადაცემის ინტენსივობა ძალიან სწრაფად იზრდება (ნახ. 3, რეგიონი 2). სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი აღწევს ათობით და თუნდაც ასობით ათასი W/(m2K) (მაღალი წნევის დროს).

ეს გამოწვეულია ფაზური გადასვლის მაღალი სპეციფიკური სითბოთი და სითხის ინტენსიური შერევით ორთქლის ბუშტების გაზრდით და გამოყოფით. ბუშტების დუღილის რეჟიმი უზრუნველყოფს სითბოს ყველაზე ეფექტურ გადაცემას. ეს რეჟიმი გამოიყენება თბო და ატომური ელექტროსადგურების ორთქლის გენერატორებში, ძრავების გაგრილების, ენერგიის სტრუქტურული ელემენტების, მეტალურგიული, ქიმიური დანადგარების დროს, რომლებიც მუშაობენ მაღალ ტემპერატურაზე. სითბოს გადაცემა ბუშტუკების რეჟიმში პროპორციულია აორთქლების აქტიური ცენტრების რაოდენობისა და ბუშტების გამოყოფის სიხშირის პროპორციული, რაც, თავის მხრივ, პროპორციულია მაქსიმალურ ზედათბობის 8. სითხე და წნევა. ამის გამო, საშუალო სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი შეიძლება გამოითვალოს ფორმის ფორმულის გამოყენებით:

სადაც C1, z, n არის ემპირიული მუდმივები; ?Tw - კედლის გადახურება, 0С; . - გაჯერების წნევა (გარე სითხის წნევა), ბარი.

ფორმულა გამოიყენება პირველი ტიპის სასაზღვრო პირობებში ნუკლეატების დუღილის გამოთვლებში.

ბრინჯი. 3. სითბოს გადაცემის მრუდები დუღილის დროს: 1 - კონვექციური რეგიონი დუღილის გარეშე; 2 - ნუკლეატების დუღილის ფართობი; 3 - გარდამავალი ტერიტორია; 4 - ფილმის დუღილის ფართობი; 5 - ფილმის დუღილის მონაკვეთი რადიაციის მიერ სითბოს გადაცემის მნიშვნელოვანი ნაწილით; kr1, kr2 ​​არის პირველი და მეორე დუღილის კრიზისის წერტილები, შესაბამისად.

პირველი მდუღარე კრიზისი. გადასვლის რეჟიმი

გადახურების შემდგომი მატებით (ΔTw), სითბოს გადაცემის ინტენსივობა, რომელმაც მიაღწია მაქსიმუმს კრიტიკულ წერტილში "cr1", იწყებს კლებას (იხ. სურ. 3, რეგიონი 3) მუდმივად მზარდი რაოდენობის შერწყმის გამო. ბუშტები ორთქლის ლაქებად. ორთქლის ლაქების ფართობი იზრდება ΔTw მატებასთან ერთად და საბოლოოდ ფარავს მთელ კედელს, გადაიქცევა უწყვეტ ორთქლის ფილად, რომელიც ცუდად ატარებს სითბოს.

ამრიგად, ხდება თანდათანობითი გადასვლა ბუშტიდან ფილმის ადუღებამდე, რასაც თან ახლავს სითბოს გადაცემის ინტენსივობის შემცირება. ასეთი გადასვლის დასაწყისს ე.წ პირველი დუღილის კრიზისი. კრიზისი გაგებულია, როგორც ფუნდამენტური ცვლილება დუღილისა და სითბოს გადაცემის მექანიზმში.

მეორე მდუღარე კრიზისი. ფილმის რეჟიმი

გადახურების შემდგომი მატებით (ΔTw), სითბოს გადაცემის ინტენსივობა, რომელმაც მიაღწია მინიმუმს მეორე კრიტიკულ წერტილში "cr2", კვლავ იწყებს მატებას ფილმის დუღილის რეჟიმის რეგიონში (იხ. ნახ. 3, რეგიონები 4 და 5. ). სითბოს გადაცემაზე გადახურების ეფექტის ბუნების ასეთ ცვლილებას ე.წ მეორე დუღილის კრიზისი.

ფილმის დუღილის რეჟიმში, უწყვეტი ორთქლის ფილმი უბიძგებს სითხეს ზედაპირიდან და სითბოს გადაცემის პირობები სტაბილიზდება, ხოლო სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი წყვეტს კლებას და რჩება პრაქტიკულად მუდმივი. სითბოს ნაკადი, ნიუტონის კანონის მიხედვით (3), კვლავ დაიწყებს მატებას ტემპერატურის სხვაობის გაზრდის გამო?Tw. ფილმის დუღილის რეჟიმში სითბოს გადაცემის ინტენსივობა ძალიან დაბალია და ეს იწვევს სითბოს გაცვლის ზედაპირის ძლიერ გადახურებას.

ადუღდება დიდი მოცულობით

ზედაპირიდან მდუღარე წყალში გადაცემული სითბოს ნაკადი შეიძლება ცალსახად იყოს დაკავშირებული კედელსა და სითხეს შორის ტემპერატურის სხვაობასთან:

სად არის სითბოს ნაკადი;

კედლის ტემპერატურა;

სითხის საშუალო ტემპერატურა.

ეს დამოკიდებულება ახასიათებს სითბოს გადაცემას გათბობის ზედაპირიდან სითხეში და ეწოდება დუღილის მრუდი (სურათი 4).

ბრინჯი. 4.

ხუთი დამახასიათებელი სფერო შეიძლება გამოიყოს:

1. საქმეზე. კონვექციის ფართობი;

2. წერტილებს შორის და. განუვითარებელი ნუკლეატების დუღილის რეგიონი. ახასიათებს სითბოს გადაცემის ინტენსივობის მატება მიღებული ბუშტების დინების ბირთვში გადატანის გამო;

3. წერტილებს შორის და. განვითარებული ნუკლეატების დუღილის არე. მას ახასიათებს სითბოს გადაცემის მაღალი ინტენსივობა მიღებული ბუშტების დინების ბირთვში გადატანის გამო. ინტენსივობა იზრდება ბუშტების სიმკვრივის მატებასთან ერთად;

4. წერტილებს შორის და. არასტაბილური ფირის დუღილის რეგიონი. ახასიათებს ცალკეული ბუშტების „შერწყმა“ კედელთან მიდამოში. აორთქლების ცენტრების შემცირების გამო, აგრეთვე ორთქლის ფირის გაცხელების ზედაპირზე ზრდის გამო, სითბოს გადაცემა მცირდება;

5. წერტილიდან. სტაბილური ფილმის დუღილის რეგიონი. იგი ხასიათდება გათბობის ზედაპირის უწყვეტი ორთქლის ფირით დაფარვით და, შედეგად, სითბოს დაბალი გადაცემით.

ამ მრუდის მიღება შესაძლებელია გათბობის კედლის ტემპერატურის გაზრდით და შენარჩუნებით. ამ შემთხვევაში, როგორც ზრდა იზრდება, ხუთი დუღილის რეგიონი თანმიმდევრულად იცვლება.

სითბოს ნაკადის გაზრდისა და შენარჩუნების შემთხვევაში დუღილის რეჟიმის შეცვლის რიგი განსხვავებული იქნება. პირველი, არამდუღარე სითხის კონვექციის რეჟიმები (ტ.-მდე), ზედაპირული დუღილის (I წერტილებს შორის) და განვითარებული ბირთვული დუღილის (I წერტილებს შორის) თანმიმდევრულად ცვლის ერთმანეთს. სითბოს ნაკადის შემდგომი მატებით, გამაცხელებელი ზედაპირი სწრაფად იფარება ორთქლის ფენით (პუნქტიდან წერტილამდე), რასაც თან ახლავს ტემპერატურის მატება და მცირე ხნის შემდეგ, სტაბილური მდგომარეობის მიღწევის შემდეგ, დუღილი ხასიათდება. კედლის მაღალი ტემპერატურა (პუნქტიდან წერტილამდე). ამ მოვლენას სითბოს გადაცემის კრიზისი ეწოდება და სითბოს ნაკადი, რომლითაც იწყება ტემპერატურის მკვეთრი ზრდა (-) არის პირველი კრიტიკული სითბოს ნაკადი, ან, უფრო ხშირად, უბრალოდ კრიტიკული სითბოს ნაკადი.

თუ წერტილის მიღწევის შემდეგ სითბოს ნაკადი კლებას იწყებს, მაშინ ფირის დუღილის რეჟიმი შენარჩუნებულია წერტილის მიღწევამდე. სითბოს ნაკადის შემდგომი შემცირების შემთხვევაში, ფირის დუღილის რეჟიმი იცვლება ბუშტუკების რეჟიმში (პუნქტიდან წერტილამდე) და გათბობის ზედაპირის ტემპერატურა სწრაფად იკლებს. სითბოს ნაკადს, რომლის დროსაც ფილმის დუღილის რეჟიმი იცვლება ბუშტით (-), მეორე კრიტიკული სითბოს ნაკადი ეწოდება.

მდუღარე თხევადი სითბოს გაცვლა ფართოდ გამოიყენება გემების ენერგეტიკაში - ეს არის ორთქლის წარმოება მთავარ და დამხმარე ქვაბებში, ბირთვულ რეაქტორებში, ზღვის წყლის აორთქლებაში, აორთქლებასა და ჰაერის გამაგრილებლებში სამაცივრო ქარხნებში.

განასხვავებენ დუღილს მყარ სითბოს გადამცვლელ ზედაპირზე, რომლის მეშვეობითაც სითბოს ნაკადი გადის, და დუღილს შორის მოცულობით, როდესაც სითბოს ნაკადი უშუალოდ სითხის მოცულობაშია გამოწვეული.

პრაქტიკაში, სითხის დუღილის ტიპი სითბოს გაცვლის ზედაპირთან კონტაქტში გაცილებით ხშირია.

დუღილი არის ორთქლის ინტენსიური წარმოქმნის პროცესი სითბოს მუდმივი მიწოდების პირობებში. დუღილი ხდება მაშინ, როდესაც სითხე ოდნავ გადახურებულია, როდესაც სითხის ტემპერატურა მოცემულ წნევაზე გაჯერების ტემპერატურაზე მაღალია. საჭირო ზედათბობის რაოდენობა დამოკიდებულია სითხის ფიზიკურ თვისებებზე, მის სისუფთავეზე, წნევაზე და ასევე ზედაპირის მდგომარეობაზე, რომლის მეშვეობითაც სითბო მიედინება სითხეში. რაც უფრო სუფთაა სითხე, მით მეტია საჭირო მისი გადახურება ადუღებამდე. ეს აიხსნება თავდაპირველი ბირთვული ორთქლის ბუშტების სპონტანური წარმოქმნის სირთულით, სითხეში მოლეკულების ურთიერთმიზიდვის ენერგიის დაძლევის აუცილებლობის გამო.

თუ სითხეში არის გახსნილი გაზი (მაგალითად, ჰაერი) ან მცირე შეჩერებული ნაწილაკები, დუღილის პროცესი იწყება თითქმის მაშინვე, როდესაც სითხე მიაღწევს გაჯერების ტემპერატურას. გაზის ბუშტები, ისევე როგორც მყარი ნაწილაკები სითხეში, ემსახურება ორთქლის ფაზის მზა საწყის ბირთვებს.

საჭირო გადახურების ღირებულება ასევე მცირდება, თუ სითბოს გაცვლის ზედაპირს (ჭურჭლის კედლები და ქვედა, მილის კედლები), რომლის მეშვეობითაც სითბოს ნაკადი სითხეში შედის, აქვს მიკროუხეში. როდესაც სითბოს ნაკადი მიეწოდება ასეთ ზედაპირზე, ბუშტების წარმოქმნა შეინიშნება ზედაპირის ცალკეულ წერტილებზე. ამ წერტილებს ორთქლის ცენტრები ეწოდება. ამ შემთხვევაში დუღილის პროცესი იწყება თხევადი შრეებიდან, რომლებიც შეხებაშია სითბოს გადამცვლელ ზედაპირთან და აქვთ მასთან იგივე ტემპერატურა. ორთქლის ბუშტების წარმოქმნა ხდება სითხის ზედმეტად გახურებულ სასაზღვრო ფენაში და მხოლოდ აორთქლების ცენტრებში. ორთქლის ბუშტები იზრდება, იშლება ზედაპირიდან და ცურავს.

მაგრამ ყველა ბუშტს არ შეუძლია შემდგომი ზრდა, მაგრამ მხოლოდ მათ, ვისი რადიუსი აღემატება ორთქლის ბირთვის კრიტიკული რადიუსის მნიშვნელობას Rmin. Rmin-ის მნიშვნელობა დამოკიდებულია ზედაპირის ტემპერატურაზე და მკვეთრად მცირდება კედლის ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ამრიგად, სითბოს დატვირთვის ზრდა, რაც იწვევს ზედაპირის ტემპერატურის ზრდას, იწვევს აორთქლების აქტიური ცენტრების რაოდენობის ზრდას და დუღილის პროცესი უფრო ინტენსიური ხდება.

სითხეში შემავალი მთელი სითბო იხარჯება ორთქლის წარმოქმნაზე:

სადაც r არის აორთქლების სითბო, ჯ/კგ.

G"" - დუღილის დროს წარმოქმნილი ორთქლის რაოდენობა კგ/წმ.

სითბოს გაცვლის ზედაპირიდან ბუშტების წარმოქმნისა და გამოყოფის ბუნება დიდწილად დამოკიდებულია იმაზე, სველებს თუ არა სითხე ზედაპირს. თუ მდუღარე სითხე დაასველებს გამათბობ ზედაპირს, მაშინ ორთქლის ბუშტებს თხელი ფეხი აქვს და ადვილად ცდება ზედაპირიდან. თუ სითხე არ ასველებს ზედაპირს, მაშინ ორთქლის ბუშტებს აქვთ ფართო ღერო და ბუშტის მხოლოდ ზედა ნაწილი იშლება.

ბრინჯი. 14.1. ორთქლის ბუშტების ფორმა დასველებულზე (a)
და დაუსველებელი (ბ) ზედაპირები

ბუშტების ზრდა განცალკევებამდე და მათი მოძრაობა გამოყოფის შემდეგ იწვევს ინტენსიურ ცირკულაციას და სითხის შერევას სასაზღვრო ფენაში, რაც მკვეთრად ზრდის სითბოს გადაცემას გამათბობელი ზედაპირიდან სითხეში. დუღილის ამ რეჟიმს ბუშტუკოვანი ეწოდება. ნუკლეატების დუღილის დროს ბუშტის ფეხის შეხების არეალი სითბოს გაცვლის ზედაპირთან მცირეა და ამიტომ სითბოს ნაკადი სითხეში გადადის თითქმის შეზღუდვის გარეშე და იხარჯება აორთქლებაზე და ტემპერატურის უმნიშვნელო მატებაზე. თხევადი (მაგალითად, წყლისთვის ატმოსფერული წნევის დროს, მოცულობის გადახურება ჩვეულებრივ არის 0,2 ... 0 ,4 °C). პრაქტიკისთვის, ნუკლეატების დუღილი ყველაზე დიდი ინტერესია.

სითბოს მოცილება ბუშტების დუღილის რეჟიმში გათბობის ზედაპირის გაგრილების ერთ-ერთი ყველაზე მოწინავე მეთოდია. იგი ფართოდ გამოიყენება ბირთვულ რეაქტორებში, რეაქტიული ძრავების გაგრილებისას, როდესაც სითბოს გაცვლის ზედაპირი მუშაობს მაღალი სითბოს ნაკადის სიმკვრივით.

ბუშტების დუღილის რეჟიმში ორთქლის გენერატორებში წარმოიქმნება ორთქლი და მუშაობს ძირითადი და დამხმარე ქვაბები.

ნუკლეატების დუღილის ინტენსივობა დამოკიდებულია თბოგამცვლელი ზედაპირისთვის მიწოდებული სპეციფიკური სითბოს დატვირთვის q, W/m 2 მნიშვნელობაზე. თუმცა, სითბოს ნაკადი არ შეიძლება გაიზარდოს განუსაზღვრელი ვადით. სითბოს ნაკადის მატებასთან ერთად, აორთქლების აქტიური ცენტრების რაოდენობა მუდმივად იზრდება და მათ შორის იმდენია, რომ ცალკეული ბუშტები შეიძლება გაერთიანდეს ორთქლის ფენაში, რომელიც პერიოდულად იშლება და შედეგად მიღებული ორთქლი იშლება დუღილის მოცულობაში. თხევადი. დუღილის ამ რეჟიმს ფირის დუღილი ეწოდება. ცალკეული ბუშტების ნაცვლად ფილმის გამოჩენას პირველი დუღილის კრიზისი ეწოდება. ატმოსფერული წნევის წყლისთვის, დუღილის კრიზისი ხდება სითბოს ნაკადის სიმკვრივით q = 1.2 10 6 W / m 2, ეს სითბოს ნაკადი შეესაბამება ტემპერატურის სხვაობის კრიტიკულ მნიშვნელობას Dtcr = 25 ... 35 ° C.

დუღილის კრიზისის მიზეზი შემდეგია. ბუშტების შერწყმა, რომლებსაც არ ჰქონდათ დრო სითბოს გაცვლის ზედაპირიდან დაშორება, ორთქლის ფილმის წარმოქმნა, ცვლის სითხესა და კედელს შორის სითბოს გაცვლის პირობებს. კედელი, რომელსაც მიეწოდება სითბოს ნაკადი, წყვეტს სითხის გარეცხვას, რადგან იგი სითხისგან გამოყოფილია ორთქლის ფირით და, შესაბამისად, კედელში შემავალი სითბოს ნაკადი, მისი მხოლოდ მცირე ნაწილი გადადის ორთქლში. ორთქლის დაბალი თბოგამტარობის გამო, დანარჩენი სითბოს ნაკადი იხარჯება კედლის გათბობაზე. კედლის ტემპერატურა წამში ასობით გრადუსით იმატებს. და თუ კედელი დამზადებულია ცეცხლგამძლე მასალისგან, კრიზისი მთავრდება ახალი სტაციონარული მდგომარეობით - თბოგაცვლის ზედაპირის ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე დუღილის ფილმი და, შესაბამისად, ტემპერატურული სხვაობის ახალი, ძალიან მაღალი მნიშვნელობით Dt შორის. ტემპერატურის კედელი და გაჯერების ტემპერატურა, რომელიც რჩება მუდმივი, რადგან მისი მნიშვნელობა დამოკიდებულია მხოლოდ წნევის სიდიდეზე. ბუშტის დუღილის რეჟიმი (ნახ. 14.2, ა) და ფილმი (ნახ. 14.2, ბ) ნაჩვენებია ნახ. 14.2.

ბრინჯი. 14.2. დუღილის რეჟიმები: a - ბუშტი, b - გარდამავალი, c - ფილმი

ფიგურა ასევე ასახავს (იხ. სურ. 14.2, ბ) არის ბუშტიდან ადუღებამდე გადასვლის მომენტი. ფილმის დუღილის რეჟიმში, სითბოს გადაცემა გათბობის ზედაპირიდან სითხეში ხორციელდება თერმული გამტარობით და კონვექციური სითბოს გადაცემით ორთქლის ფილმში, ასევე გამოსხივებით ორთქლის ფირის მეშვეობით. გათბობის ზედაპირის ტემპერატურის მატებასთან ერთად (და, შესაბამისად, იზრდება Dt), სითბოს მზარდი ნაწილი გადადის სითხეში რადიაციის გამო. ფილმის დუღილის რეჟიმში სითბოს გადაცემის ინტენსივობა დაბალია. ორთქლის ფილმში დაგროვილი ორთქლი პერიოდულად იშლება დიდი ბუშტების სახით პულსაციაში.

გრაფიკი 14.3 გვიჩვენებს ბუშტების და ფირის დუღილის რეჟიმებს. გრაფიკიდან ჩანს, რომ ერთი რეჟიმიდან მეორეზე გლუვი გადასვლა არ ხდება. თუ ჩვენ გავზრდით სითბოს ნაკადის სიმკვრივეს, ეს იწვევს სითბოს გადაცემის ინტენსივობის ზრდას, მაგრამ ამავე დროს, ზედაპირის ტემპერატურა (და, შესაბამისად, Dt) ასევე ოდნავ იზრდება. სითბოს დატვირთვის გაზრდა დასაშვებ ზღვარზე მაღლა იწვევს დუღილის კრიზისს. ეს კრიზისული გადასვლა ნახ. 14.3 ნაჩვენებია ისრით და ხდება როგორც ნახტომი ბირთვის დუღილის მრუდიდან ფირის დუღილის ხაზამდე თერმული დატვირთვის qcr1 იგივე მნიშვნელობით. ჩვეულებრივ, დუღილის კრიზისი მთავრდება გამათბობელი ზედაპირის გასწორებით (დაწვით).

ბრინჯი. 14.3. კრიტიკული თერმული დატვირთვის დამოკიდებულება ∆t

თუმცა, თუ ზედაპირი არ განადგურდა და ფირის დუღილის რეჟიმი დამყარდა, მაშინ სითბოს ნაკადის სიმკვრივის დაქვეითება სწრაფ შედეგს არ მოიტანს და ფილმის რეჟიმი შენარჩუნდება. სითბოს ნაკადის შემცირებით, პროცესი მოხდება ფილმის დუღილის ხაზის გასწვრივ. და მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ დატვირთვას შევამცირებთ qcr2 მნიშვნელობამდე, იქნება წინაპირობები რეჟიმის შეცვლისთვის. რეჟიმის ამ ცვლილებასაც კრიზისული ხასიათი აქვს და მეორე მდუღარე კრიზისს უწოდებენ. როდესაც სითბოს დატვირთვა მცირდება qcr2-მდე, სითხე ზოგიერთ წერტილში იწყებს შეხებას სითბოს გაცვლის ზედაპირზე, რაც ზრდის ზედაპირიდან სითბოს მოცილებას, რაც იწვევს გათბობის ზედაპირის სწრაფ გაგრილებას. ხდება რეჟიმების ცვლილება და დგინდება ნუკლეატური დუღილი. ეს საპირისპირო გადასვლა ასევე ხორციელდება "ნახტომებით" ისრის გასწვრივ ფილმის მრუდიდან ბირთვების დუღილის ხაზამდე qcr2-ზე. ატმოსფერული წნევის წყლისთვის, კრიტიკული სითბოს ნაკადის სიმკვრივის მნიშვნელობა უდრის qcr2 = 25000 ვტ/მ2.

ასე რომ, ორივე გადასვლა: ბუშტიდან ფილმზე და უკანა მხარეს არის კრიზისული ხასიათი. ისინი წარმოიქმნება სითბოს ნაკადებზე qcr1 და qcr2, შესაბამისად. ამ პირობებში, დუღილის გარდამავალი რეჟიმი არ შეიძლება არსებობდეს სტაციონარული, რადგან გარდამავალი ხდება თითქმის მყისიერად, წამის ფრაქციაში.

პრაქტიკაში ფართოდ გამოიყენება მილების ან სხვადასხვა ფორმის არხების შიგნით მოძრავი სითხის დუღილი. შეზღუდული მოცულობით სითხის მოძრაობის გამო წარმოიქმნება ახალი თვისებები. პროცესის განვითარებაზე გავლენას ახდენს თხევადი ან ორთქლის-წყლის ნარევის იძულებითი მოძრაობის სიჩქარე და ორფაზიანი ნაკადის სტრუქტურა. წყლისა და ორთქლის ნარევის მოძრაობის ბუნება მილების შიგნით ნაჩვენებია (ნახ. 14.4).

ბრინჯი. 14.4. მილებში ორთქლის წყლის ნარევის მოძრაობის ბუნება

ორთქლის შემცველობის, ნარევის სიჩქარისა და სივრცეში მილების მდებარეობიდან გამომდინარე, მოძრაობის ბუნება შეიძლება იყოს ერთგვაროვანი ემულსიის სახით (იხ. სურ. 14.4a) ან წყლის დამოუკიდებელი ნაკადების სახით. და ორთქლი (იხ. სურ. 14.4 ბ, 14.4დ).

თუ მილი განლაგებულია ვერტიკალურად, მაშინ დამოუკიდებელი ორთქლის ნაკადი გადავა მილის ღერძის გასწვრივ, ცენტრში და წყლის ფილმი გადავა პერიფერიაზე, მილის კედლის გასწვრივ. მილების ჰორიზონტალური განლაგებით, ორთქლი მოძრაობს მილის ზედა ნაწილში, წყალი - ბოლოში.

ადუღების შესახებ ექსპერიმენტული მონაცემები შეაჯამა დ.ა.ლაბუნცოვმა. მან შემოგვთავაზა ბირთვული დუღილის დროს სითბოს გადაცემის გამოთვლის კრიტერიუმული განტოლება.

სად არის ნუსელტის კრიტერიუმი, რომელიც ახასიათებს სითბოს გადაცემას დუღილის დროს კედელ-თხევადი ინტერფეისზე;

რეინოლდსის კრიტერიუმი, რომელიც ახასიათებს ინერციის ძალებისა და სიბლანტის ძალების მდგომარეობას დუღილის დროს;

დამახასიათებელი წრფივი ზომა ბუშტის გამყოფი დიამეტრის პროპორციული მ;

დუღილის სიჩქარე, მ/წმ;

Cp არის სითხის თბოტევადობა, kJ/(kg K);

r არის აორთქლების სითბო, კჯ/კგ;

s - ზედაპირული დაძაბულობა, N/m;

r", r"" - სითხისა და ორთქლის სიმკვრივე მოცემულ გაჯერების ტემპერატურაზე, კგ/მ 3;

Ts არის გაჯერების ტემპერატურის აბსოლუტური მნიშვნელობა, K.

C და n მუდმივების მნიშვნელობები აღებულია ტოლი:

მსგავსების კრიტერიუმებში შემავალი ყველა ფიზიკური პარამეტრის მნიშვნელობები უნდა იქნას მიღებული მოცემულ გაჯერების ტემპერატურაზე. სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის განსაზღვრის გამოთვლების სირთულისა და უხერხულობის გამო კრიტერიუმის განტოლების (14.2) გამოყენებით, პრაქტიკაში, ბირთვული დუღილის რეჟიმში სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის გამოსათვლელად, მდუღარე წყლის მიერ მიღებული დამოკიდებულება M.A. მიხეევი:

სადაც q არის ზედაპირის სითბოს ნაკადის სიმკვრივე, W/m 2;

p - აბსოლუტური ორთქლის წნევა, Pa.

ბუშტების დუღილი ხასიათდება სითბოს გადაცემის მაღალი ინტენსივობით და, შესაბამისად, ზედაპირის ერთეულიდან მნიშვნელოვანი სითბოს ნაკადების ამოღების შესაძლებლობით, რომელიც შემოიფარგლება მხოლოდ კრიტიკული სითბოს ნაკადის qcr1 მნიშვნელობით. qcr1-ის მნიშვნელობა ბუნებრივი კონვენციის მიხედვით ჰორიზონტალურ მილებსა და ფილებზე შეიძლება განისაზღვროს ფორმულიდან:

ფილმის დუღილის რეჟიმში, მდუღარე სითხე გამოყოფილია გათბობის ზედაპირიდან ორთქლის ფირით. აქედან გამომდინარე, ზედაპირის ტემპერატურა tc გაცილებით მაღალია, ვიდრე გაჯერების ტემპერატურა ts. სითბოს გაცვლის ზედაპირის მაღალი ტემპერატურის გამო, მასსა და სითხეს შორის ხდება რადიაციული სითბოს გადაცემა. ფირის დუღილის დროს კონვექციური სითბოს გადაცემის ინტენსივობა განისაზღვრება ორთქლის ფირის თერმული წინააღმდეგობით. ფილმში ორთქლის მოძრაობის ბუნება და მისი სისქე დამოკიდებულია გათბობის ზედაპირის ზომასა და ფორმაზე და მის მდებარეობაზე სივრცეში. ჰორიზონტალურ მილებზე ფირის დუღილის დროს სითბოს გადაცემის გაანგარიშება შეიძლება განხორციელდეს დამოკიდებულების მიხედვით

ამ ფორმულის ყველა ფიზიკური პარამეტრი (გარდა სითხის სიმკვრივისა r") ეხება სწორ ფაზას. ისინი უნდა შეირჩეს ორთქლის საშუალო ტემპერატურის მიხედვით.

ვერტიკალური მილების ზედაპირზე ფირის დუღილისთვის, ექსპერიმენტული მონაცემები შეჯამებულია დ.ა. ლაბუნცოვის მიერ:

ორთქლის ფიზიკური თვისებები აქაც უნდა შეირჩეს ორთქლის საშუალო ტემპერატურის მიხედვით.

დუღილი არის აორთქლების პროცესი, რომელიც ხდება სითხის სისქეში დუღილის (გაჯერების) ტემპერატურაზე. ამ შემთხვევაში ფაზური გადასვლის სითბო შეიწოვება, რის შედეგადაც პროცესის შესანარჩუნებლად საჭიროა სითბოს უწყვეტი მიწოდება, ე.ი. ადუღება დაკავშირებულია სითბოს გადაცემასთან. ადუღებისას ორთქლის ფაზა წარმოიქმნება ბუშტების სახით. გახურებულ არამდუღარე სითხეში, იძულებითი დინების არარსებობის შემთხვევაში, სითბო გადადის სასაზღვრო ფენის მეშვეობით თავისუფალი კონვექციისა და სითბოს გამტარობის გზით. დუღილის დროს მატერიისა და სითბოს მასის გადატანა სასაზღვრო ფენიდან სითხის მოცულობაზე ასევე ხორციელდება ორთქლის ბუშტებით, რომლებიც მაღლა აწევით იწვევს სითხის ინტენსიურ შერევას და სასაზღვრო ფენის ტურბულენტობას. როგორც წესი, მიეწოდება სითბოს გაცვლის ზედაპირის მეშვეობით, ბუშტები ასევე ჩნდება ამ ზედაპირზე. თუ ზედაპირი ჩაეფლო დიდი მოცულობის სითხეში, რომლის იძულებითი მოძრაობა არ არსებობს, მაშინ ასეთ პროცესს დიდი მოცულობით ადუღება ეწოდება. თბოენერგეტიკაში დუღილის პროცესები ყველაზე ხშირად გვხვდება გათბობის ზედაპირზე (მილის ზედაპირები, ქვაბის კედლები და ა.შ.).

დუღილის რეჟიმები.არსებობს დუღილის ორი რეჟიმი: ბუშტუკების რეჟიმი, როდესაც ორთქლი წარმოიქმნება ზედაპირზე ცალკეული პერიოდულად ამომავალი ბუშტების სახით და ფირის დუღილის რეჟიმი, როდესაც ზედაპირზე ბუშტების რაოდენობა იმდენად დიდი ხდება, რომ ისინი ერწყმის ერთ ორთქლს. ფილმი, რომლის მეშვეობითაც გახურებული ზედაპირიდან სითბო გადადის თხევადი თბოგამტარობის მოცულობამდე. ვინაიდან ორთქლის თბოგამტარობის კოეფიციენტი დაახლოებით 30-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე წყლისა, მკვეთრად იზრდება ორთქლის ფირის მეშვეობით თერმული კონდუქტომეტრი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სითბოს გაცვლის ზედაპირის დამწვრობა. ამიტომ თბოელექტროსადგურებში ეს რეჟიმი დაუშვებელია.

დუღილის პროცესისთვის აუცილებელი პირობები. დუღილის წარმოშობისთვის ორი პირობაა აუცილებელი და საკმარისი: სითხის გადახურების არსებობა სითხის წნევაზე გაჯერების ტემპერატურასთან შედარებით და აორთქლების ცენტრების არსებობა, რომლებიც შეიძლება იყოს სხვადასხვა ჩანართები სითხეებში (მყარი ნაწილაკები და გაზის ბუშტები), ასევე. როგორც დეპრესიები და დეპრესიები სითბოს გაცვლის ზედაპირზე, რაც დაკავშირებულია უხეშობასთან.

სითხე უნდა იყოს ჭურჭელში გახურებული ფსკერით. თუ სითხე დუღს, მაშინ ორთქლის ტემპერატურა სითხეზე ზემოთ არის . თავად სითხეში ტემპერატურა ყოველთვის ოდნავ მაღალია. გახურებულ ფსკერთან მიახლოებისას ტემპერატურა პრაქტიკულად არ იცვლება. მხოლოდ ფსკერის უშუალო სიახლოვეს მკვეთრად იზრდება.

ნახატიდან გამომდინარეობს, რომ ყველაზე დიდი გადახურება () შეინიშნება სითბოს გაცვლის ზედაპირზე, მაგრამ ასევე არის აორთქლების ცენტრები უხეშობის სახით. ეს განმარტავს, თუ რატომ იქმნება ბუშტები ზუსტად სითბოს გაცვლის ზედაპირზე.

იმისათვის, რომ ბუშტი განვითარდეს, ე.ი. იზრდება მოცულობა მასში ბუშტის ზედაპირიდან სითხის აორთქლების გამო, მასში ორთქლის წნევა უნდა იყოს უფრო დიდი ვიდრე წნევა მიმდებარე სითხისა და ზედაპირული დაძაბულობის ძალის გამო.

წნევა და გაჯერების ტემპერატურა მჭიდრო კავშირშია: რაც უფრო მაღალია წნევა, მით უფრო მაღალია გაჯერების ტემპერატურა. აქედან ირკვევა, თუ რატომ არის დუღილის (ორთქლის ბუშტების წარმოქმნის) წარმოქმნის ერთ-ერთი პირობა სითხის გადახურება. ბუშტის მოცულობა იზრდება მანამ, სანამ გამაძლიერებელი ძალა, რომელიც ცდილობს მის გაწყვეტას, არ აღემატება მას ზედაპირზე მიმავალ ძალებს. ბუშტის ზომა მისი გამოყოფის დროს ხასიათდება განცალკევების დიამეტრით. მოწყვეტილი ბუშტი მაღლა მოძრაობს, აგრძელებს მოცულობის ზრდას. თხევადი ორთქლის ინტერფეისზე, ბუშტი იშლება.

მას შემდეგ, რაც ბუშტები წარმოიქმნება, იზრდება და იშლება სითბოს გაცვლის ზედაპირზე, ისინი ანადგურებენ სასაზღვრო ფენას, რომელიც არის მთავარი თერმული წინააღმდეგობა. ამიტომ დუღილის დროს სითბოს გადაცემა უაღრესად ინტენსიური პროცესია. მაგალითად, წყლის კოეფიციენტი აღწევს (10 ... 40) 10 3 W / (m 2 × K).

დუღილის პროცესში სითბოს გაცვლის ზედაპირი ნაწილობრივ კონტაქტშია ორთქლის ფაზასთან, ნაწილობრივ თხევად ფაზასთან. მაგრამ , შესაბამისად, სითბო ძირითადად გადადის თხევად გარემოში, ე.ი. მიდის მის გადახურებამდე და მხოლოდ ამის შემდეგ აორთქლდება ზედმეტად გახურებული სითხე ბუშტების ზედაპირიდან მათში.

ნახაზი აჩვენებს კოეფიციენტის დამოკიდებულებას (თხევადი გადახურება).

შეიძლება განვასხვავოთ შემდეგი დუღილის რეგიონები. დაბალი ტემპერატურული განსხვავებების დროს სითბოს გადაცემა განისაზღვრება ძირითადად თავისუფალი კონვექციის პირობებით, ვინაიდან ფორმირების ბუშტების რაოდენობა მცირეა და მათ არ აქვთ მნიშვნელოვანი გავლენა სასაზღვრო ფენაზე - ეს არის კონვექციური დუღილის რეგიონი I. ამ რეგიონში. , სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი პროპორციულია . როგორც თხევადი გადახურება იზრდება, უფრო და უფრო ნაკლები უხეშობა შეიძლება გახდეს აორთქლების ცენტრები, რაც იწვევს მათი რაოდენობის ზრდას და, გარდა ამისა, იზრდება ბუშტების გამოყოფის სიხშირე თითოეულ აორთქლების ცენტრში. ეს იწვევს მიმოქცევის ზრდას სასაზღვრო ფენაში, რის შედეგადაც მკვეთრად იზრდება სითბოს გადაცემა. დგება ბუშტების დუღილის განვითარებული რეჟიმი (II რეგიონი). პროპორციული.

ტემპერატურის სხვაობის შემდგომი მატებასთან ერთად (), ბუშტების რაოდენობა იმდენად დიდი ხდება, რომ ისინი იწყებენ შერწყმას, რის შედეგადაც ზედაპირის მზარდი ნაწილი კონტაქტში შევა ორთქლის ფაზასთან, რომლის თერმული კონდუქტომეტრია. უფრო დაბალია ვიდრე სითხეები. ამრიგად, სითბოს გადაცემა, რომელიც მიაღწია მაქსიმუმს, დაიწყებს შემცირებას (გადასვლის რეჟიმი III) მანამ, სანამ არ ჩამოყალიბდება უწყვეტი ორთქლის ფილმი, რომელიც გამოყოფს სითხეს გათბობის ზედაპირისგან. დუღილის ამ რეჟიმს ეწოდება ფირის დუღილი (IV რეგიონი). ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, კოეფიციენტი პრაქტიკულად დამოუკიდებელია.

ფიგურაში ნაჩვენებია სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის ექსპერიმენტულად მიღებული დამოკიდებულება სითბოს ნაკადის სიმკვრივეზე

როცა წყალი დიდი მოცულობით ადუღდება თავისუფალი კონვექციის პირობებში.

ნახატიდან გამომდინარეობს, რომ სითბოს ნაკადის სიმკვრივის მატებასთან ერთად, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი იზრდება (განყოფილება O - A). ეს განყოფილება შეესაბამება ბუშტების დუღილის რეჟიმს. მიღწევისთანავე

სითბოს ნაკადის სიმკვრივე \u003d W / m 2, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი მკვეთრად მცირდება (ხაზი A - D) - ბუშტის რეჟიმი შეიცვალა ფილმით. განყოფილება D–D შეესაბამება ფილმის რეჟიმს. ფილმში დუღილის ბუშტების რეჟიმის გადასვლის ფენომენი ე.წ

პირველი დუღილის კრიზისი (). ბუშტების რეჟიმიდან ფილმის რეჟიმზე გადასვლისას ტემპერატურის სხვაობა საგრძნობლად იზრდება. საპირისპირო გადასვლა ფილმიდან ბირთვულ ადუღებამდე ხდება სითბოს ნაკადის სიმკვრივის დროს W/m 2 (ხაზი B - C), რაც დაახლოებით 4-ჯერ ნაკლებია. ფირის დუღილიდან ბუშტუკების დუღილზე გადასვლის ფენომენს ეწოდება დუღილის მეორე კრიზისი (). მრუდის A - B მონაკვეთი ახასიათებს გარდამავალ რეჟიმს, აქ ორივე ბუშტის და ფირის რეჟიმი შეიძლება ერთდროულად არსებობდეს გათბობის ზედაპირის სხვადასხვა ნაწილზე.

განასხვავებენ სითხის დუღილს მყარ თბოგამცვლელ ზედაპირზე, რომელსაც სითბო მიეწოდება გარედან და დუღილს სითხის უმეტესობაში.

მყარ ზედაპირზე დუღილის დროს, ამ ზედაპირზე ზოგან შეინიშნება ორთქლის ფაზის წარმოქმნა (ჰ. კუჰლინგის მიხედვით, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი á - მდუღარე წყალი - ლითონის კედელი არის 3500-დან 5800 ვტ / დიაპაზონში. (მ 2 ⋅K).

მოცულობითი დუღილის დროს ორთქლის ფაზა წარმოიქმნება სპონტანურად (სპონტანურად) უშუალოდ სითხის დიდ ნაწილში ცალკეული ორთქლის ბუშტების სახით. მოცულობითი დუღილი შეიძლება მოხდეს მხოლოდ მაშინ, როდესაც თხევადი ფაზა მნიშვნელოვნად გადახურდება მოცემულ წნევაზე გაჯერების ტემპერატურასთან შედარებით. მაგალითად, მნიშვნელოვანი ზედათბობის მიღება შესაძლებელია სისტემის სწრაფი დეპრესიით.

ერთფაზიანი სითხის კონვექციის დროს სითბოს გადაცემის მექანიზმიდან, ბირთვული დუღილის დროს სითბოს გადაცემის მექანიზმი განსხვავდება მატერიის მასისა და სითბოს დამატებითი გადაცემის არსებობით ორთქლის ბუშტებით სასაზღვრო ფენიდან სასაზღვრო ფენის მოცულობაში. მდუღარე სითხე.

დუღილის პროცესი რომ მოხდეს, ორი პირობა უნდა დაკმაყოფილდეს:

სითხის გადახურების არსებობა გაჯერების ტემპერატურასთან შედარებით;

აორთქლების ცენტრების არსებობა.

თხევადი გადახურებას აქვს მაქსიმალური მნიშვნელობა პირდაპირ გაცხელებულ სითბოს გაცვლის ზედაპირზე, რადგან მასზე არის აორთქლების ცენტრები ინდივიდუალური კედლის დარღვევების, ჰაერის ბუშტების, მტვრის ნაწილაკების და ა.შ.

დუღილს, რომლის დროსაც ორთქლი წარმოიქმნება პერიოდულად ბირთვული და მზარდი ბუშტების სახით, ეწოდება ბირთვული დუღილი.

სითბოს ნაკადის გარკვეულ მნიშვნელობამდე მატებასთან ერთად, ინდივიდუალური ორთქლის ბუშტები ერწყმის, კედელთან უწყვეტი ორთქლის ფენას წარმოქმნის, რომელიც პერიოდულად იშლება სითხის მოცულობაში. ამ რეჟიმს ფილმის დუღილი ეწოდება.

სითბოს გადაცემა სითხის ბირთვული დუღილის დროს თავისუფალი მოძრაობის პირობებში

სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი დ.ა.-ს მიხედვით. ლაბუნცოვი:

α კიპ ქ. dv.= C ⋅ λ ⋅ რე ნ⋅ Pr 1/3 / ლ, W/m 2 ⋅K,

სადაც: l არის ორთქლის ბუშტის დამახასიათებელი წრფივი ზომა ნუკლეაციის მომენტში, m-ში.

მსგავსების კრიტერიუმებში შემავალი ფიზიკური პარამეტრები განისაზღვრება გაჯერების ტემპერატურაზე.

მდუღარე წყალში მუდმივების მნიშვნელობებია:

Re ≤ 0,01, C = 0,0625, n = 0,5;

Re > 0.01-ზე, C = 0.125, n = 0.65.

დამოკიდებულება მოქმედებს რაოდენობების მნიშვნელობების დიაპაზონში:

Re = 10 -5 ÷ 10 +4 ; Pr = 0,86 ÷ 7,6; W ≤ 7 მ/წმ;

და მოცულობითი ორთქლის შემცველობით - â ≤ 70% გაჯერების წნევის ფართო დიაპაზონისთვის (მახლობლად კრიტიკულ წნევამდე).

სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი მ.ა. მიხეევი:

α კიპ ქ. dv.\u003d 33.4∆t 2.33 ⋅ R 0.5, ვ/მ 2 ⋅K,

სადაც P არის წყლის წნევა ბარში.

დამოკიდებულება გამოიყენება წყლის წნევის დიაპაზონში 1 ÷ 40 ბარი (0,1-4,0 მპა).

სითბოს გადაცემა ბუშტების დუღილის დროს მილებში იძულებითი კონვექციის პირობებში

ამ შემთხვევაში, სითბოს გადაცემის ინტენსივობა განისაზღვრება სითხის პულსირებული მოძრაობის ურთიერთქმედებით აორთქლების გამო და აორთქლების გამო სითხის მოცულობიდან შეღწევა იძულებითი კონვექციის გამო. ინტერპოლაციის ფორმულა D.A. ლაბუნცოვს ბირთვული დუღილისგან სითბოს გადაცემისთვის მილებში იძულებითი კონვექციის პირობებში აქვს ფორმა:

α/α ვ= 4α ვ/4α ვ + α ქ /α ქ, სადაც:

α გარის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი გამოთვლილი შემუშავებული დუღილის ფორმულების მიხედვით (როდესაც სიჩქარე გავლენას არ ახდენს სითბოს გადაცემაზე);

α ვარის სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი, რომელიც გამოითვლება ერთფაზიანი სითხის კონვექციური სითბოს გადაცემის ფორმულების გამოყენებით (როდესაც q არ მოქმედებს სითბოს გადაცემაზე).

მოქმედი დამოკიდებულება:

მნიშვნელობების დიაპაზონში α q /α w 0,5-დან 2,0-მდე, (როდესაც ამ თანაფარდობის მნიშვნელობა 0,5-ზე ნაკლებია - α w = α, ხოლო 2,0-ზე მეტი - α q = α);

საშუალო მოცულობითი ორთქლის შემცველობით, რომელიც არ აღემატება 70%-ს (ამ შემთხვევაში, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი ეხება ტემპერატურის სხვაობას tc - t n).

სითბოს გადაცემა სითხის ფილმის დუღილის დროს

ფილმის დუღილი ხდება აორთქლების დიდი რაოდენობის ცენტრების არსებობისას, რომლებშიც ორთქლის ბუშტები ერწყმის და წარმოქმნის ორთქლის უწყვეტ ფენას სითბოს გაცვლის ზედაპირთან, რომელიც პერიოდულად იშლება თხევადი მოცულობაში. ამ შემთხვევაში, სითხე გამოყოფილია გახურებული ზედაპირიდან ორთქლის ფენით. სითბოს ნაკადი ფაზის ინტერფეისში გადის ორთქლის დაბალი თერმულად გამტარ ფენაში. თავისუფალი მოძრაობის პირობებში სითხის ფირის დუღილის დროს, სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის მნიშვნელობა ოდნავ იცვლება სითბოს ნაკადის მნიშვნელობის ცვლილებით.

ორთქლის ფილმის მეშვეობით, გარდა სითბოს გამო კონვექციისა და თბოგამტარობის გამო, გადის გასხივოსნებული სითბოც. ამრიგად, ფილმის დუღილის დროს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტზე გავლენას ახდენს სითბოს გაცვლის ზედაპირის გამოსხივება, თხევადი ზედაპირის გამოსხივება და ორთქლის გამოსხივება. რადიაციული სითბოს გადაცემის წილი მკვეთრად იზრდება სითხის ზედათბობის მატებასთან ერთად. სითბოს გადაცემის ორივე ფორმა - კონვექციური სითბოს გადაცემა და გამოსხივება - ორმხრივ გავლენას ახდენს ერთმანეთზე. ეს გამოიხატება იმაში, რომ გამოსხივების გამო წარმოქმნილი ორთქლი იწვევს ორთქლის ფირის გასქელებას და სითბოს გადაცემის ინტენსივობის შესაბამის შემცირებას კონვექციისა და თბოგამტარობის გამო.

გაჯერებული სითხის ფილმის დუღილის დროს, გათბობის ზედაპირიდან ამოღებული სითბოს ნაკადი იხარჯება არა მხოლოდ ორთქლის ფილმის საზღვარზე მდებარე თხევადი ფენების აორთქლებაზე. ამოღებული სითბოს ნაწილი ასევე გამოიყენება ფილმში ორთქლის გადახურებისთვის, რადგან ფილმის შიგნით ორთქლის საშუალო ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე გაჯერების ტემპერატურა.

სუბგაციებული სითხის ფირის დუღილის დროს, სითბო, რომელიც გადის ორთქლის ფენაში მდუღარე ზედაპირიდან, ნაწილობრივ გადადის სითხის დიდ ნაწილზე კონვექციის გზით. სითხის მოცულობაში კონვექციური სითბოს გადაცემის ინტენსივობა დამოკიდებულია ქვეგაგრილებაზე და სითხის ცირკულაციის სიჩქარეზე.

ერთჯერადი ქვაბებში გადამამუშავებელი წყალი შემოდის ქვეგაციებულ მდგომარეობაში და გამოდის ზედმეტად გახურებული ორთქლის სახით. ასეთ ქვაბში, როდესაც ორთქლი-წყლის ნარევი მიედინება, იცვლება სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი: ერთფაზიანი ნაკადის კონვექციის კანონების მიხედვით, შესასვლელ მონაკვეთზე; შუა განყოფილებაში ბუშტების რეჟიმის კონვექციისა და დუღილის კანონების მიხედვით; გასასვლელ განყოფილებაში კინორეჟის დუღილის კანონების მიხედვით. ფილმის ადუღებით, სითბოს გადაცემა გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ბუშტუკების დუღილის დროს. თუმცა, მაღალი წნევის დროს, სითბოს გადაცემის აბსოლუტური მნიშვნელობა მნიშვნელოვანი ხდება. შესაბამისად, არ ხდება ქვაბის მილების დამწვრობა (ზედაპირი დამწვრობა); გათბობის ზედაპირის მდგომარეობა ამ შემთხვევაშიც კონტროლდება.

სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი ორთქლის ფირის ლამინირებული მოძრაობისთვის ვერტიკალურ კედელზე V.P. ისაჩენკო:

α \u003d С 4 √ (λ 3 ნ⋅ r ⋅ ρ ნ (ρ კარგად − ρ ნ) ⋅ გ /(მ ნ⋅ ∆t ⋅ H)) , W/(m 2 ⋅K),

t \u003d t n (წყლის გაჯერების ტემპერატურა) და სიჩქარე ინტერფეისზე - Wgr \u003d 0, მუდმივი ფაქტორი C \u003d 0,667;

სიჩქარის გრადიენტით dw= 0, მუდმივი ფაქტორი C = 0.943.

პირველ შემთხვევაში, სითხე უმოძრაოა, მეორე შემთხვევაში, სითხის სიჩქარე უდრის ორთქლის სიჩქარეს ინტერფეისზე.

სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი ორთქლის ფირის ლამინირებული მოძრაობისთვის ჰორიზონტალური ცილინდრის გარე ზედაპირზე დუღილის დროს V.P. ისაჩენკო:

α \u003d С 4 √ (λ 3 ნ⋅ r ⋅ ρ ნ (ρ კარგად − ρ ნ) ⋅ გ /(მ ნ⋅ ∆t ⋅ დ)) , W/(m 2 ⋅K),

ამ შემთხვევაში, C უდრის, შესაბამისად, 0,53-ს (თხევადი სტაციონარულია) და 0,72-ის (სითხის სიჩქარე უდრის ინტერფეისზე ორთქლის სიჩქარეს).

სითბოს გადაცემის მოცემული დამოკიდებულებები ორთქლის ფირის ლამინარული მოძრაობის დროს ითვალისწინებს სითბოს გადაცემას ფირის კვეთაზე თერმული გამტარობით. სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის (α p) გასხივოსნებული (რადიაციული) კომპონენტი ცალკე უნდა განისაზღვროს (იხ. განყოფილება 7.3.4.)

სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი ორთქლის ფირის ტურბულენტური მოძრაობის დროს ვერტიკალურ კედელზე დუღილის დროს დ.ა. ლაბუნცოვი:

α = С ⋅ (λ/H)(Gr ⋅ Pr) გ 1/3 W / (მ 2 ⋅K),

სადაც: ფირის დუღილზე მიმართული ძალა, რომელიც განსაზღვრავს ორთქლის მოძრაობას ფილმში ტოლია g*(ρ კარგად − ρ ნ); მუდმივი ფაქტორი C = 0.25; ფიზიკური თვისებები ეხება ორთქლის ფირის საშუალო ტემპერატურას (როგორც მითითებულია ინდექსი "G").

Grashof კრიტერიუმს აქვს ფორმა Gr = (gl 3 /ν ნ 2)*(რ კარგად − ρ ნ)/ρ კარგად

დამოკიდებულება გამოიყენება (Gr ⋅ Pr) გ ≥ 2 ⋅ 10 7 .