ЗАМЕЧАНИЯ К ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КИПЕНИЯ НЕДОГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ

摘要

Показано, что при описании процесса кипения жидкости, существенно недогретой до температуры насыщения, наиболее эффективной феноменологической моделью является модель Снайдера - Берглеса. Она наиболее правдоподобно (непротиворечиво) учитывает основные физические подпроцессы, сопровождающие кипение недогретой жидкости (испарение жидкого микрослоя под пузырем вблизи линии контакта трех фаз, конденсацию пара на куполе пузыря, подсос жидкости в микрослой), отвечает современным представлениям о механизме кипения, качественно хорошо согласуется с опытными данными. На основании результатов экспериментов, проведенных в Объединенном институте высоких температур РАН с использованием высокоскоростной видеосъемки (с частотой до 100 тыс. кадров в 1 с), а также данных других исследователей детализировано описание некоторых характерных сторон процесса кипения недогретой жидкости и уточнен ряд положений, содержащихся в модели. Установлено, что пространственное и временнбе распределения центров парообразования имеют стохастический характер, обусловленный деактивацией центров. Показано, что основным механизмом отвода тепла от купола пузыря в окружающую жидкость является нестационарная теплопроводность, интенсивность которой обратно пропорциональна корню квадратному из времени жизни пузыря. Эволюция размеров пузырей обусловлена балансом масс испаряющегося микрослоя жидкости и конденсирующегося на куполе пара. При больших плотностях теплового потока, подводимых к греющей поверхности, и малых недогревах жидкости до температуры насыщения дисбаланс смещается в сторону испарения, вследствие чего могут возникнуть условия для развития больших пузырей, их последующего слияния и появления в потоке теплоносителя крупных паровых агломератов.